表面活性剂工业应用新探——制备超细碳酸钙

在Ca(OH)2的碳化反应过程中加入表面活性剂，并对碳化所得CaCO3的浆液用表面活性剂处理，考察了阴、阳、非离子表面活性剂及高分子表面活性剂对纳米碳酸钙的防团聚作用。结果表明：某些阴离子、非离子表面活性剂可有效地抑制CaCO3晶粒的团聚，使制得的碳酸钙粉体的粒度小于1μm，且分布变窄。     

微孔PVC/超微细CaCO3母料的制备工艺研究

采用原位生成法制备微孔PVC/超微细CaCO3复合母粒,通过扫描电镜研究了反应体系、晶形控制剂、乳化剂及螯合剂柠檬酸对超微细CaCO3复合量及形态结构的影响。结果表明:在Ca(OH)2-H2O-CO2反应体系中加入乳化剂和螯合剂,能使超微细CaCO3的反应生成量增大,并且使CaCO3粒径变小且在微孔PVC中分布更加均匀。     

CO2活化CaCO3作为脱硫剂的半干法烟气脱硫实验研究

CaCO3脱硫剂对SO2的化学反应活性直接影响其烟气脱硫效率和脱硫剂的利用率.提高CaCO3的脱硫反应活性,对降低烟气脱硫生产成本具有重要的意义.在高1.1 m、内径12.5 cm的流化床反应器内的半干法烟气脱硫过程中,利用CO2气体为活化介质对CaCO3脱硫剂浆液进行活化处理,并以活化后的CaCO3为脱硫剂,实验研究了CO2活化对CaCO3脱硫剂烟气脱硫效率的影响.结果表明,CO2气体对CaCO3的活化处理,增大了CaCO3在溶液中的溶解度,提高了CaCO3与SO2间反应的活性,促进了CaCO3脱硫剂烟气脱硫效率的显著提高.在实验条件下,当饱和接近度为15～18 K、钙硫比为1.2、脱硫剂粒径为64 μm时,经CO2气体活化后的CaCO3脱硫剂其脱硫效率达到92%,接近于相同条件下Ca(OH)2的脱硫效率.该研究结果为提高CaCO3脱硫剂的烟气脱硫反应活性,提供了一种新的工艺技术方法.     

机械化学法制备Mg-Al-CO3 LDHs及其合成机理探讨

采用XRD、SEM、FT-IR和TG-DTA等,研究了机械化学法合成了Mg-Al-CO3 LDHs的反应机理.合成以Mg(OH)2, Al(OH)3 和NaHCO3为原料,分为机械活化和水洗两个过程.研究结果表明经过机械活化反应体系晶粒尺寸减小、晶格缺陷增加,转变为无定形态,使体系内能增加.在水洗处理过程中由于扩散系数的增加,使反应顺利进行.晶体形成经历了机械活化和扩散两个过程.     

油酸在CaCl2和Ca(OH)2反应体系中对CaCO3晶型和形貌的调控

分别在CaCl2碳化体系中(以CaCl2、CO2、NH3·H2O和油酸为原料)和Ca(OH)2碳化体系中(以Ca(OH)2、CO2和油酸为原料)采用微孔分散碳化法于室温下制备了微纳米CaCO3,并采用XRD、TEM和SEM等表征手段重点研究了油酸对CaCO3晶型和形貌的影响和调控.结果表明:在不添加油酸的CaCl2反应体系中,反应初期生成方解石相,随着反应的进行,球霰石相的含量逐渐增加,而油酸的加入使得该体系整个碳化过程中产物均为球霰石相.另外,油酸的加入还可以加速反应过程,使得球形颗粒的形成时间缩短.而Ca(OH)2反应体系中,整个碳化过程中产物均为方解石相,油酸的加入对晶体类型没有明显影响.     

氟离子对含氟羟基磷灰石纳米粉体结构的影响

采用Ca(NO3)2·4H2O-P2O5-NH4F-乙醇体系,借助溶胶凝胶法在不同引氟量时制备了含氟羟基磷灰石(FHA, Ca10(PO4)6(OH)(2-x)Fx, x=0～2)纳米粉体,并利用XRD、IR和TEM对制备的粉体进行表征.结果表明:随引氟量的改变,FHA粉体的晶格常数、晶粒尺寸和显微结构等均呈现一定规律地变化.其中,晶格常数随着F引入量的增加逐渐减小,而晶粒尺寸却随之增大.     

不同含钙原料对CaZrO3合成的影响

为了找出CaO合成CaZrO3的适宜含钙原料,分别以CaCO3、CaO和Ca(OH)2为钙源,以单斜ZrO2和CaO稳定ZrO2为原料,利用固相反应法在1 600℃下烧结制备CaZrO3。对合成产物进行热力学计算,并用XRD、SEM分析烧后试样的相组成、显微结构和晶粒的发育情况。结果表明,不同原料均能够合成锆酸钙,但不同原料所合成的锆酸钙的致密度和晶粒尺寸不同:以Ca(OH)2和CaO稳定ZrO2为原料合成的试样中CaZrO3晶相的含量最高,致密度最好,晶粒发育最完全。     

碳酸钙修饰凹凸棒石复合粉体结构及性能研究

将凹凸棒石与Ca(OH)2-H_2O-CO_2系统相结合,采用非均相成核法制备了碳酸钙修饰凹凸棒石复合粉体.并对复合粉体的白度、粒度、物相、微观形貌进行了测试和分析,结果表明:凹凸棒石粉体白度由71.13提高到93.37, 平均粒度D90由244.620 μm减小到22.091 μm,复合粉体中碳酸钙粒径为30～40 nm.对复合粉体的形成机理进行了探讨.     

高掺量粉煤灰水泥的复合活化研究

研究了机械活化和复合活化对粉煤灰水泥的粉体特性以及浆体的物理化学性能的影响.结果表明:(1)采用复合活化(加有自动污化剂A1一起粉磨)比单纯机械活化对粉煤灰水泥有更好的激发效果;在粉体勃氏比表面积保持不变的情况下,复合活化对磨机台时产量略有提高,水泥标准稠度用水量增大,凝结时间缩短,3 d,28 d强度分别提高了3.6 MPa,6.9 MPa,强度达到了42.5R P·F水泥的标准.(2)用SEM对粉煤灰水泥浆体分析表明,复合活化能促进粉煤灰参与水化,生成更多的水化产物.     

机械力化学方法活化矿渣研究

根据机械力化学原理,采用高能球磨技术对3种矿渣进行活化,分别研究了3种矿渣的粒度、密度和净浆小试体抗压强度的变化规律,并初步探讨了机械力化学活化矿渣的机理。结果表明,机械力化学高能球磨能够使矿渣粉体迅速细化,明显提高矿渣的水化活性和水化强度;矿渣本身的抗压强度很低,掺入Ca(OH)2后强度显著提高,最高可达65 37MPa;高能球磨2～4h为最佳处理时间。     

Rapid Hardening of Cement by the Addition of a Mechanically Activated Al(OH)3–Ca(OH)2 Mixture

Rapid hardening of cement was achieved in the present study by adding a mechanically activated Al(OH)₃–Ca(OH)₂ mixture to the starting cement paste. Among the dominant parameters for hardening were the mechanical treatment time for the Al(OH)₃ powder and the Al(OH)₃/Ca(OH)₂ ratio. The hardening mechanisms are discussed here in terms of the ionic concentration of the solution and the hydration products created when the Al(OH)₃–Ca(OH)₂ mixture was added to water. Mechanical activation of the Al(OH)₃ powder accelerated dissolution into an aqueous alkaline solution and induced the formation of calcium aluminate hydration products. Those hydration products increased the compressive strength of the cement paste at a very early stage of hardening.     

高能球磨活化硬化水泥浆体的研究

研究了硬化水泥浆体的高能球磨机械力化学活化，借助于XRD、SEM和DTA等，测定了硬化水泥浆体的结构和力学性能随球磨时间的变化。试验结果表明，在球磨过程中．强烈的机械力作用首先使水泥石中的各水化物发生脱水作用。DTA测定结果证明，脱水程度随球磨时间的而增大，球磨至60min时，Ca(OH)2已完全脱水；同时，脱水温度随球磨时间而降低。进一步球磨使水化物的晶体结构发生严重的畸变和破坏，最终成为无定形态物质。球磨80min后粉体净浆的3d和28d抗压强度分别达28，33MPa和38．85MPa，说明硬化水泥浆体经高能球磨机械力活化后可重新作为胶凝材料使用。     

单分散氢氧化钙/聚苯乙烯微球的制备与表征

以葡萄糖水溶液为反应介质,在氧化钙消化成氢氧化钙的过程中,加入苯乙烯单体和引发剂,采用原位悬浮聚合法成功制备了聚苯乙烯(PS)包覆氢氧化钙[Ca(OH)2]形成Ca(OH)2/PS微球.考察了葡萄糖水溶液、苯乙烯、稳定剂聚乙烯醇以及反应温度对单分散Ca(OH)2/PS微球的粒径及粒子分散系数的影响,得出较佳合成条件.在较佳条件下制备的Ca(OH)2/PS微球平均粒径为30～40 μm,粒子分散系数为0.08～0.10.扫描电镜照片表明,Ca(OH)2/PS具有良好的球形度,表面光滑、无破损.红外光谱表征显示,产物为Ca(OH)2/PS微球.     

Effect of Temperature and Water-Solid Ratio on Growth of Ca(OH)2 Crystals Formed During Hydration of Ca3SiO5

The growth behavior, time of nucleation, and morphology of Ca(OH)₂ crystals formed during the hydration of Ca₃SiO₅, at 15°, 25°, and 35°C at water-solid ratios ( w/s ) from 0.3 to 5.0 were studied by optical microscopy. In samples with w/s >0.5 growth of Ca(OH)₂ in the c -axis direction is initially dominant. Growth in this direction ends after a few hours, but growth perpendicular to the c axis continues for several days and produces a dendritic morphology. Growth behavior is not so well defined for w/s <0.5, in part because of the large number of unhydrated particles engulfed. Increasing temperature resulted in an increase in the number of Ca(OH)₂ nuclei and a decrease in nucleation time and crystal size. Increasing the w/s ratio improved the euhedral character of the Ca(OH)₂ crystals, decreased the number of engulfed Ca₃SiO₅ particles, and increased the nucleation time. Dendritic morphology was most pronounced in the samples for which w/s = 1. Growth rates and the ultimate size of the Ca(OH)₂ crystals varied within a given sample. The effects of temperature and the w/s ratio on the heat evolved during the hydration were studied by isothermal calorimetry. The times of nucleation of crystalline Ca(OH)₂ estimated from calorimetry were similar to those derived from growth curves determined by optical microscopy.     

溶胶-凝胶法制备Zn(0.5-x)Mg(0.5-x)Ca2xFe2O4铁氧体超微粉

利用柠檬酸前驱物溶胶-凝胶法合成了掺杂Ca的尖晶石型纳米晶铁氧体Zn(0.5-x)Mg(0.5-x)Ca2xFe2O4(x为0～0.25),表征了其结构性能与电磁特性.结果表明:掺杂Ca对Zn(0.5-x)Mg(0.5-x)Ca2xFe2O4的磁化强度和矫顽力均有影响.     

不饱和树脂聚合物的耐腐蚀研究

采用10%氢氧化钠、20%硫酸、甲苯分别对Ca(OH)2和Al(OH)3为填料的不饱和树脂聚合物浸泡,浸泡期分别为15、30、60天,测定其抗弯强度并进行力学性能分析.结果表明,随着腐蚀液浸泡时间的延长,其抗弯强度和抗压强度迅速下降.由显微镜对人造石浸泡后的观察表明.腐蚀主要是针对不饱和树脂聚合物发生,使聚合物与填料之间的粘接力降低.甲苯对不饱和树脂聚合物的腐蚀作用较大,氢氧化钠的腐蚀作用次之,而硫酸的腐蚀作用相对较小.     

Alkaline Activation of Metakaolin: Effect of Calcium Hydroxide in the Products of Reaction

The alkali activation of metakaolin (MK) leads to the production of high-mechanical-performance network-structure materials. Adding calcium hydroxide (Ca(OH)₂) to the raw MK produces a somewhat different reaction: a network structure and C-S-H gel form. In the present study, MK and (MK + Ca(OH)₂) mixes were activated with 5 M and 12 M NaOH solutions and cured at 45°C. A 5 M concentration, in the absence of Ca(OH)₂, did not produce MK activation within the test time. An activator concentration of 12 M resulted in complete activation and the formation of a network structure. When Ca(OH)₂ was present in the raw mix, a small amount of C-S-H gel formed.     

钙铝质矿相对碱激发矿渣氯离子固化能力的影响研究

本文提出了一类改性碱激发矿渣胶凝材料,通过在原材料中掺入额外的钙、铝质矿相(Ca(OH)₂和γ-Al₂O₃),促进材料基体中的Friedel's盐(F盐)在氯离子存在条件下的形成,进而提升胶凝材料的氯离子固化能力。本研究探讨了钙、铝质矿物含量对碱矿渣反应产物组成、氯离子固化量以及力学性能的影响。结果表明,钙、铝质矿相的额外补充可显著提高胶凝材料的氯离子固化能力,同时体系的m(Ca)/m(Al)与该能力的相关性较高。物相分析结果表明,钙质矿相的补充使得反应产物中拥有富余的Ca(OH)₂,在氯盐侵蚀作用下,富余的Ca(OH)₂全部转化为F盐或其他物相,证实了体系氯离子固化能力的增强得益于F盐的形成,即得益于化学固氯能力的提升。抗压强度测试结果,表明钙质矿物的掺入对力学性能存在一定负面影响,而铝质矿相的掺入则能够在一定程度上弥补强度损失。     

延长化学镀镍液寿命的研究

随着施镀的进行,化学镀镍液中的硫酸钠和亚磷酸钠的积累越来越多,从而影响镀液的使用寿命。提出了镀液中硫酸钠和亚磷酸钠的处理方法。对于硫酸镍体系,首先将镀液冷却至室温除去过量的硫酸钠晶体,接着在常温下添加Ca(OH)2沉淀除去亚磷酸根离子;对于次磷酸镍体系,直接采用常温下Ca(OH)2沉淀除去亚磷酸根离子的方法。分别测试和对比了2种体系镀液处理前后,镀液和镀层的性能,如镀液各组分浓度、镀液的密度、镀速、镀层应力等。采用化学沉淀法延长化学镀镍液寿命是切实可行的。     

Mechano‐Hydrothermal Synthesis of Tetraborate Pillared Li–Al Layered Double Hydroxides

Tetraborate pillared Li–Al layered double hydroxide was synthesized for the first time by a mechano‐hydrothermal process in which gibbsite (Al(OH)₃) sample was first activated by a ball milling, followed by hydrothermal treatment with Li₂B₄O₇ in water at 95°C. Activation of gibbsite Al(OH)₃ induced by mechanochemical process was essential for the formation of thin disk‐like Li–Al LDH intercalated with borate anion. When in excess the activated Al(OH)₃ was transformed into bayerite phase during the hydrothermal process.