表面活性剂在硅灰石制二氧化硅中的应用研究

用酸浸硅灰石制二氧化硅 ,讨论了反应过程及 5种表面活性剂对产物的比表面积、DBP吸着率、表观密度等性质及产率的影响 ,其中聚乙二醇 (PEG)可大幅度提高产物的比表面积。当PEG相对分子质量≥ 60 0 0、添加量接近硅灰石质量的 1 0 %时 ,产物比表面积 >50 0m2 ·g- 1,DBP吸着率≤ 2 0 0mL 1 0 0g。     

石灰石干法制备高性能氢氧化钙的工艺及应用研究

干法制备氢氧化钙生产流程简单、生产效率高且具有良好的脱硫效果，但以矿石为原料生产的氢氧化钙在纯度和比表面积等性能方面仍需要提升。为了采用干法制备出高性能氢氧化钙，以某矿山的石灰石为原料，考察水灰比、反应时间、反应温度、添加剂、消化方式对氢氧化钙性能的影响。采用比表面积分析仪、XRD、SEM和FT-IR对样品进行了表征。结果表明：在水灰比(水与石灰质量比)为0.5、反应时间为40 min、反应温度为40℃、添加4%(质量分数)PEG400、3次消化条件下制备的氢氧化钙性能最优，CaO水化率为95.28%、Ca(OH)₂纯度为93.91%、Ca(OH)₂比表面积为52.62 m2/g、Ca(OH)₂气孔容量为0.163 cm3/g，此研究为制备高性能氢氧化钙提供理论基础。     

生石灰消化反应条件对氢氧化钙特性影响

以工业级生石灰为原料，考察了消化水初始温度、搅拌转速、水灰质量比和加压消化方式对反应产物氢氧化钙的形貌结构、粒径和比表面积的影响；采用马尔文激光粒度分布仪、扫描电镜(SEM)和比表面积分析仪对产物氢氧化钙进行分析表征。结果表明：消化速率随着消化水初始温度的升高而加快，当搅拌转速为500 r/min、水初始温度为45～80℃、水灰质量比为4∶1时，所制得的氢氧化钙粒径分布最窄，最大比表面积为18.23 m²/g；当消化水初始温度为25～45℃时，产物氢氧化钙形貌呈现“树枝状”，当消化水初始温度为65～80℃时，产物氢氧化钙形貌为“颗粒状”；加压消化方式能获得较大比表面积的氢氧化钙且其形貌为“花瓣状”，最大比表面积为29.32 m²/g。     

碳化合成纳米SiO2颗粒比表面积的控制机理

以Na2SiO3为前驱物,研究了碳化合成纳米SiO2颗粒比表面积的控制机理. 正交实验结果表明,影响其比表面积的次序为Na2SiO3浓度>PEG6000添加量>反应温度>CO2/N2混合气流量. 当反应温度80℃、Na2SiO3浓度40 g/L、PEG6000 4 g/L、CO2/N2混合气流量1.2 L/min时,所制SiO2颗粒的比表面积为318.9 m2/g. 随Na2SiO3 浓度增大,SiO2胶粒在pH>7的碳化液中Ostwald凝聚生长过程相对延长,颗粒的一次粒径增大,比表面积却随之减小. 由于温度对SiO2溶解度和胶粒Brownian运动的影响,降低反应温度可促进SiO2成核、减少Si(OH)4和≡SiOSi(OH)3的聚合,SiO2颗粒的比表积增大. 添加剂PEG6000的空间架构效应抑制纳米SiO2颗粒团聚,从而促进SiO2颗粒比表面积增大;但当其浓度大于7 g/L时,Na2SiO3分子进入缠绕着的PEG长链架构内部,所得SiO2颗粒比表面积有所降低.     

氢氧化镁在强碱水热体系中的晶体生长研究

以石灰乳-卤水法制备的氢氧化镁为原料,研究了不同水热环境下氢氧化钠对氢氧化镁颗粒形貌的影响.考察了水热时间、前驱物质量浓度及反应釜填充度等因素对氢氧化镁晶体生长的影响.通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和氮气吸附比表面积分析仪(BET法)对产物的比表面积和形貌进行了表征.结果表明:较低的氢氧化镁原料液质量浓度以及反应釜填充度为2/3时有利于晶体的生长,其产物的分散性较好,粒径均匀并呈六方片状,比表面积由33.38 m2/g变为8.15 m2/g;较长的反应时间不利于晶体的生长.     

以聚乙二醇/十六烷基三甲基溴化铵为模板剂制备MCM-41分子筛

通过将聚乙二醇(PEG)直接引入MCM-41分子筛合成模板剂十六烷基三甲基溴化铵溶液中,经脱洗和焙烧处理得到厚孔壁有序介孔材料.选用X射线衍射(xRD)、透射电子显微镜(TEM)和等温吸附(BET)对样品进行了表征,结果显示,添加PEG的合成产物孔壁厚度增加,孔壁厚度可达1.45 nm,孔径尺寸和比表面积减小,有序性降低,低相对分子质量PEG的添加有助于厚孔壁产物生成.     

非离子表面活性剂改性羟基磷灰石粉体的制备

采用化学沉淀法将硝酸钙、磷酸氢二铵按摩尔比5:3配成溶液,加入不同质量非离子表面活性剂聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇(PVA),使其质量占羟基磷灰石(HA)质量分别为1％、2％、3％、4％、5％,经750℃热处理2 h,从而制取表面活性剂改性的HA粉末.对粉末进行粒度分布测量、FT-IR测试、XRD衍射分析和SEM表征.结果表明:常压60℃下制备改性的HA粉末纯度高,结晶度低.其中PEG改性HA粉末物相为Ca10(PO4)6(OH)2、Ca3(PO4)2和Ca2P2O7,添加3％PEG粉体中位径(D50)为13.55μm,OH-吸收峰最强,HA含量为纯相,结晶程度趋于完善;PVA改性HA粉末物相只有Ca10(PO4)6(OH)2,添加3％PVA粉体中位径(D50)为7.068μm,结晶程度趋于完善,HA粉末的团聚程度最小,比表面积最大为607.4 m2/kg.PVA对HA团聚程度的分散性优于PEG.     

乙醇添加量对白炭黑性质的影响

以硫酸与水玻璃为原料,乙醇为添加剂,制备高分散沉淀白炭黑。考察了乙醇添加量对白炭黑BET比表面积、DBP吸油值和分散性能的影响,并按照HG/T 2404-2008《橡胶配合剂沉淀水合二氧化硅在丁苯胶中的鉴定》进行橡胶加工,并对其进行性能测试。结果表明,在反应液中添加适量的乙醇,可制备出高分散性、高结构性的白炭黑,其BET比表面积为165.487 3 m2/g、DBP吸油值为2.127 g/g、加工性能良好。     

聚乙二醇对硅灰石制多孔SiO2粉体多孔性与粒径影响的研究

以400目硅灰石粉配成质量分数为10%的悬浮液,加无机助剂和聚乙二醇作酸化处理,制得比表面积100～600m2/g、颗粒粒径6～12μm的多孔性SiO2粉体.研究表明,当其他工艺条件和添加量相同时,使用平均相对分子质量为6000的同种聚乙二醇,在100g质量分数为10%的硅灰石悬浮液中,其添加量为9.4g的样品的比表面积和粒径都最大.初步研究表明,这是由于聚乙二醇的高分子网络凝聚和空间位阻效应所致.     

硫/有序介孔碳复合材料的制备及其电化学性能

用模板法合成有序介孔碳材料(ordered mesoporous carbon,OMC),以该材料作为硫的载体,用低温熔融的方法制备了硫/有序介孔碳(S/OMC)复合材料.通过透射电子显微镜、比表面分析和X射线粉末衍射仪对材料进行表征.结果表明:OMC孔道有序,比表面积高达1 600m2/g,硫在OMC内分散性良好.对...     

聚乙二醇在银粉制备中的应用

以乙醇为溶剂,PVP为保护剂,研究非离子表面活性剂聚乙二醇在银粉制备过程中的分散作用,并采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射等对还原产物进行形貌观察和结构表征。结果表明:PEG对制备样品的纯度、分散性和颗粒大小有着重要的影响。在一定聚合度范围内,聚乙二醇相对分子质量大,分散效果好。采用PEG-400分散剂可制备出高分散、窄粒级的超细银粉。随着聚合度的增大,聚乙二醇在乙醇中溶解度下降,降低了其分散性能。     

酯固化纳米SiO2/酚醛树脂粘结剂的研究

利用红外光谱、透射电镜和粒度分析等研究了聚乙二醇(PEG)对纳米SiO2表面性能及分散性的改进效果。通过砂芯拉伸强度的测定研究了纳米SiO2的种类及用量对酯固化酚醛树脂粘结剂粘结强度的影响。结果表明：经过PEG改性后的纳米SiO2的表面羟基减少，粒子的分散程度提高；随着PEG浓度的增大，粒子的平均粒径先减小，后增大，在浓度为O，6％时出现最小值。多孔形纳米SiO2比球形的增强效果要好；随着纳米SiO2用量的增加，砂芯的粘结强度先增大,后减小,在加入量为0．5％左右时，出现峰值,强度增加45％。     

Size-controlled synthesis of mesoporous silica nanoparticles using rice husk by microwave-assisted sol–gel method

Mesoporous silica nanoparticles with distinct characteristics like particle size, tunable pores, and high surface area have received much interest for environmental remediation, energy conversion, and biological applications. In this work, we synthesized spherical silica nanoparticles with tunable particle size and mesoporous properties using a low-cost silica source (rice husk) and polyethylene glycol (PEG) via microwave-assisted sol–gel synthesis. The formation of an amorphous silica structure was found using XRD and FTIR analysis. FESEM analysis showed that altering the PEG concentration from .01 to .005 M produced spherical silica nanoparticles with 100–500 nm in size. Nitrogen adsorption–desorption demonstrated that silica nanoparticles obtained with .005, .007, and .01 M of PEG had unique pore sizes and distributions, with specific surface areas of 51.475, 62.367, and 84.251 m²/g, respectively. These results might be due to PEG molecules’ capping effect, which acts as a soft template to regulate particle size, pore size, and dispersion by interacting with sodium silicate precursor. Hence, this approach can be a facile and cost-effective method to prepare mesoporous silica nanoparticles with controllable nanoscale characteristics for suitable applications.     

锌灰制备碱式碳酸锌和超细氧化锌及表征

室温下采用氨浸出锌灰制得碱式碳酸锌,再经煅烧制得超细氧化锌。研究了在合成碱式碳酸锌过程中表面活性剂对碱式碳酸锌和氧化锌颗粒尺寸与形貌的影响。结果表明,聚乙二醇（PEG20000）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP-K30）这两种表面活性剂对颗粒的分散效果最好,制得的碱式碳酸锌颗粒为无定形片状且分散均匀,平均粒径为1 μm,煅烧后的氧化锌颗粒为六方晶系纤锌矿结构,粒径约为0.7 μm。添加PVP-K30比添加PEG20000的碱式碳酸锌热分解温度高。添加PEG和PVP的碱式碳酸锌反应活化能分别为139.9 kJ/mol和146.8 kJ/mol。     

通过廉价硅源制备二氧化硅微球及其粒径控制

将廉价的硅酸钠作为硅源生产二氧化硅微球有着重要的意义。以硅酸钠为硅源,聚乙二醇（PEG）为结构导向剂,在超声波辅助下,成功合成出高分散的二氧化硅微球。探索了PEG及超声波对产物形貌的影响,讨论了反应温度、pH、PEG相对分子质量与产物粒径的关系。结果表明,PEG能够引导产物成球,超声波可以提高产物的分散性,升高温度及pH会降低产物粒径,增加PEG的相对分子质量会提升产物粒径。当控制温度为40 ℃、pH为3.5、聚乙二醇相对分子质量为2 000时,所得的产品分散性较好,粒径为6.34 μm。     

白云石制备的纳米氢氧化镁的性能及其影响因素

探讨了白云石碳化法制备纳米级氢氧化镁的工艺条件,研究了沉淀剂、反应温度对纳米级氢氧化镁形貌的影响,以及表面活性剂对纳米级氢氧化镁分散性的改善,并对反应机理进行了阐述.结果表明:以氨水为沉淀剂所得的纳米氢氧化镁近似六边形的薄片状,平均粒径为16nm,其结构稳定性优于以氢氧化钠为沉淀剂的产品.当反应温度为30℃时,Mg(OH)_2形成细小晶核,薄片的厚度为5～7nm,晶粒粒径为10～15nm;反应温度为50℃时,晶核开始生长为大晶粒,但排列无规则;反应温度为70℃时,Mg(OH)_2薄片的厚度增至10nm左右,晶粒粒径为10～20nm,具有规则排列的完整晶粒:反应温度为80℃时,Mg(OH)_2晶粒具有不规则排列.加入表面活性剂聚乙二醇或十二烷基硫酸钠可以提高纳米粒子的分散性.当表面活性剂聚乙二醇用量为氢氧化镁的3.0%(以质量计,下同)时,纳米氢氧化镁的分散性最好,片层的厚度约为10 nm,平均粒径为20 nm.当表面活性剂十二烷基硫酸钠用量为氢氧化镁的4.0%时,纳米氢氧化镁具有较好的分散效果,平均粒径为20nm.     

A Trend to the Production of Calcium Hydroxide and Precipitated Calcium Carbonate with Defined Properties

In this paper, production of precipitated calcium carbonate (PCC) with required particle size and morphological structure, along with its dependence on technological parameters and the properties of Ca(OH)₂, is discussed. The effect of the reaction environment on the kinetics of CaO hydration and the formation of crystals in water suspension was established. A remarkable difference in the system's restoration ability after stirring was observed. The hydration process is initially controlled by a kinetic mechanism, followed by a diffusion‐controlled process. The dissolution speed of lime hydrated to suspension is eight times higher than that of lime hydrated to powder. Particles of hydrated lime appeared in various forms.     

不同配制方法下剪切增稠液体的性能表征

本文用原生粒径20 nm、团聚现象严重的纳米SiO2作为分散相,PEG200作为分散介质,分别用超声波法和行星式球磨法来配制用于个体防护装甲的剪切增稠液体.通过激光粒度分析仪和哈克流变仪测定不同配制方法下纳米SiO2/PEG200分散体系的分散性和流变性能,结果表明:由于行星式球磨的连续细化作用和分散剂A1120的助磨、保护颗粒新表面的作用,用行星式球磨法加入分散剂A1120配制的剪切增稠液体,纳米SiO2在体系中的平均粒径最小,分散性好;分别用行星式球磨法和超声波法加入分散剂A1120配制的剪切增稠液体均具有先剪切变稀后剪切增稠的流变性能,但在整个剪切应力范围内,行星式球磨法配制的剪切增稠液体的粘度比超声波法大.     

Stabilization of PCC dispersions prepared directly in the mother-liquid after synthesis through the carbonation of (hydrated) lime

Various CaCO₃-based products are often used in the form of concentrated aqueous dispersions. This study investigates the stabilization of PCC dispersions prepared directly in the mother-liquid after the carbonation of (hydrated) lime through the adsorption of a commercial sodium polyacrylate dispersant. The results demonstrate that the composition of the mother-liquid, particularly the Ca²⁺ activity, profoundly influences virtually all processes pertinent to dispersion stabilization—from the initial charging of the CaCO₃ surface in base PCC dispersions, to the surface charge regulation and dispersion stabilization efficiency of the polyacrylate dispersing agent. Rising prominence of the counterion condensation effects in Ca²⁺ rich solutions limits the conditions conducive to the surface charge regulation through dispersant adsorption to an optimum pH range of about 8-11. Furthermore, dispersion stability analysis, based on the classical DLVO theory of colloid stability, and corroborated by experimental evidence in the form of particle size distribution analyses, also indicates that optimum stability conditions for such PCC dispersions are established with small dispersant doses (0.25-0.5% per dry weight) in the pH range of about 9-11.     

KINETICS OF THE THERMAL DECOMPOSITION OF HYDRATED DOLOMITIC LIME AND SINTERING OF NASCENT CALCINE

A study is reported of the controlled thermal decomposition of hydrated dolomitic lime originated from a high-grade dolomite. Both increasing and constant temperature weight-loss methods have been employed to measure the rate of thermal dehydration of hydrated dolomitic lime at 305-400^°C. The amassed data have been correlated with the use of an Arrhenius-type rate equation. Changes in the specific surface area of calcines due to sintering phenomena have also been studied at 400-600^°C. An empirical, fractional-order kinetic relationship has been developed for surface area reduction as a function of temperature and elapsed time of sintering. Presented findings make it possible to specify the operation conditions needed for the preparation of reactive dolomite-derived sorbents.