聚乙烯吡咯烷酮调控合成特殊形貌碳酸铈

以硝酸铈[Ce(NO₃)₃]为原料,碳酸氢铵（NH₄HCO₃）为沉淀剂,弱阳离子表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为软模板剂,通过控制初始PVP浓度、加料反应时间、陈化时间制备得到颗粒均匀、类似花状结构的碳酸铈[Ce₂(CO₃)₃]粒子。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）对制得的碳酸铈样品进行分析表征。结果表明,制备颗粒均匀、形状规则的花状碳酸铈粒子的最佳条件为：初始PVP浓度为2g/L,加料反应时间为1h,搅拌速度为300r/min,陈化时间为4h。并对PVP调控合成特殊形貌碳酸铈的调控机理进行了初步探究：PVP 通过酮基中的O吸附在碳酸铈晶体表面,阻碍了(002)和(040)晶面的生长,限制了晶体晶面的生长速度,从而调控碳酸铈的形貌。XRD结果表明最终产物为八水合碳酸铈。     

高比表面纳米碱式碳酸铈的工业化生产工艺研究

以碳酸氢钠为沉淀剂,辅助加碱转型法成功制备出高比表面纳米碱式碳酸铈。利用激光粒度仪、比表面测定仪、扫描电镜、X射线衍射仪、ICP-AES分析仪及EDTA滴定方法研究了不同反应条件对碱式碳酸铈产品粒度、比表面、形貌、产品类型、杂质含量及总量的影响。实验结果表明:控制一定的料液起始浓度,先常温沉淀,再升高至一定温度,然后缓慢滴加碱溶液,保持一定的pH值转型一段时间,所得产品为碱式碳酸铈:D50100 nm、比表面100 m~2/g、且产品过滤性能良好、振实密度高、Cl-含量低,非常适合工业化生产。     

聚烯丙基氯化铵调控制备特殊形貌的碳酸铈

以阳离子聚电解质聚烯丙基氯化铵（PAH）为模板剂,采用液相沉淀法制备出规则形貌的花瓣状碳酸铈粒子。通过改变加料方式、PAH浓度、反应温度等因素,研究PAH在其中的作用。研究认为,PAH在制备碳酸铈粒子过程中,PAH与Ce3+形成π-烯丙基络合物,诱导花瓣状碳酸铈晶核的形成,从而控制碳酸铈粒子的形貌及其尺寸大小。     

农用碳铵代替食用碳铵生产低氯根无油碳酸铈工艺研究

利用结晶硝酸铈母液为原料,通过化学法除去硝酸铈母液中大量三氧化二铁及其它杂质,利用碳酸铈滤饼除去农用碳铵中的油,加入硫化胺除去农用碳铵中的少量三氧化二铁,以农用碳铵代替食用碳铵为沉淀剂,成功地生产出了符合Q/GXT16661—2005标准的低氯根无油碳酸铈。同时确定了合适的工艺条件。该法生产出的低氯根无油碳酸铈的成本比以硝酸铈液为原料、食用碳铵为沉淀剂生产出的低氯根无油碳酸铈的成本降低了2%。     

聚苯乙烯磺酸钠调控制备球状碳酸铈颗粒研究

采用气相扩散法,通过添加聚苯乙烯磺酸钠（PSS）,制备了球状碳酸铈粒子。利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）等对产品进行表征分析。结果表明：PSS可以改变碳酸铈的形貌,当PSS质量浓度为0.50 g/L、Ce（NO3）3浓度为0.07 mol/L时,得到分散均匀、粒径为3 μm左右的球状碳酸铈粒子。同时对其形貌控制机理进行了初步探讨。     

水溶液中碳酸铈的陈化过程

研究了水溶液中碳酸铈沉淀的陈化过程。以氯化铈、碳酸氢铵为原料制备碳酸铈颗粒，并以扫描电子显微镜观察碳酸铈颗粒的形貌与粒度。实验结果表明：当不经过陈化时，碳酸铈颗粒的粒度约为0、1μm，颗粒基本呈球状，团聚在一起；随着陈化时间的增加，碳酸铈颗粒的粒度逐渐增大；当陈化时间为10h时，碳酸铈颗粒为片状晶体，粒度约为6μm。     

高密度类球形碱式碳酸镍快速制备工艺研究

根据HG/T 4696—2014《工业碱式碳酸镍》的质量要求,研究开发出一条制备工艺简便且易实现产业化的高密度碱式碳酸镍生产工艺。研究了一种加压喷雾的方式进料、使得物料在反应系统内更加均匀、易形成大颗粒、从而提高碱式碳酸镍产品松装密度的制备工艺。通过探究反应温度、反应pH、硫酸镍浓度、碳酸钠浓度、反应转速对松装密度的影响,寻找出影响较大的工艺条件开展正交实验,得出最佳工艺条件：40 ℃条件下,采用镍离子质量浓度为100 g/L的硫酸镍溶液加压喷雾法进料,用106 g/L碳酸钠溶液在自动控制系统下控制反应pH为8.0左右,反应过程中反应转速控制在300 r/min,即可制备出松装密度为0.7 g/cm³以上、杂质含量低且形状为类球形的碱式碳酸镍产品。     

碳酸铈在NaCl-H2O体系中的相平衡热力学模型

碳酸铈是生产CeO2的重要前驱体,对其性质具有决定性影响。碳酸铈的结晶特征取决于反应结晶过程中过饱和度的控制,其在NaCl-H2O体系中的相平衡数据是关键基础数据。本工作首先在298.15~363.15 K温度范围内合成了碳酸铈,XRD分析结果显示,323.15 K及以下得到的产品为八水碳酸铈[Ce2(CO3)3?8H2O],343.15 K及以上得到的产品为碱式碳酸铈[CeCO3OH]。本工作采用经典等温法测定了这两种碳酸铈化合物在NaCl-H2O体系中的相平衡数据,并利用Aspen Plus平台的ELEC-NRTL方程建立了可准确预测Ce2(CO3)3?8H2O和CeCO3OH在NaCl-H2O体系中相平衡数据的热力学模型。在无限稀释假设的基础上,通过回归Ce2(CO3)3?8H2O和CeCO3OH在水中的溶解度数据,确定了这两种化合物的溶度积。采用赋存形态分析方法,将CeCO3+, CeOH2+, CeHCO32+等组分引入热力学模型。利用实验数据获得了新的离子对(Ce3+-HCO3-和Ce3+-Cl-)参数,提高了新模型的预测能力,所建立的热力学模型预测值与实验数据吻合较好。     

基于钙基吸收剂吸收CO2的研究进展

综述了钙基吸收剂煅烧/碳酸化循环吸收CO2的国内外研究状况.从反应条件对碳酸化反应的影响、改善钙基吸收剂吸收CO2的性能、钙基吸收剂循环热稳定性的方法以及碳酸化反应动力学特性这4个方面进行分析,认为碳酸化反应主要分为化学反应控制和产物层扩散2个阶段,指出CO2分压和吸收剂的颗粒粒径决定着碳酸化反应温度和CO2的脱除效率...     

氢氧化铈合成的新方法

研究了氢氧化铈合成的绿色方法. 以碳酸铈和醋酸为主要原料,最后获得氢氧化铈和醋酸钠. 探讨了过氧化氢的加入方式、过氧化氢的加入量、反应温度、醋酸铈的浓度、氢氧化钠的加入量对铈的氧化率的影响. 用扫描电子显微镜对氢氧化铈进行了表征. 铈的氧化率大于98 ,铈的收率大于99%.     

水热法制备高老化比表面积铈锆复合氧化物及其性质表征

以碳酸铈,碳酸锆作为原料,柠檬酸,硝酸作为添加剂,通过水热法制备出前驱物后,将其在600°C下煅烧得到铈锆复合氧化物Ce0.75Zr0.25O2和Ce0.4Zr0.6O2。将上述制备的复合氧化物经过980°C老化后即得到高老化比表面积铈锆复合氧化物,其比表面积为17.6 m2/g和19.0 m2/g。并对其性质进行了表征。     

CO2碳酸化石灰岩酸解产物回收乙酸及副产沉淀碳酸钙

乙酸酸解石灰石造腔是一种建造地下储库同时环保地开采石灰岩制备沉淀碳酸钙的新方法。通过耦合乙酸酸解石灰石及酸解产物乙酸钙CO₂碳酸化的工艺过程,研究了乙酸酸解石灰岩的表面反应动力学和乙酸钙CO₂碳酸化的工艺技术条件。采用正交实验分析法,研究了CO₂碳酸化反应中乙酸钙浓度、反应温度、CO₂压力、反应时间对乙酸钙碳酸化反应制沉淀碳酸钙的影响,并通过正交实验确定了最优化操作条件。实验结果表明,乙酸酸解反应速率主要受乙酸浓度控制。CO₂碳酸化反应在当乙酸钙溶液浓度为0.631 mol·L^-1,CO₂压力为5.0 MPa,温度为80℃,反应时间为50 min时CO₂碳酸化效率达到最高（23.13%）,生成的沉淀碳酸钙产品各项指标均符合中国国标优级要求。     

晶状碳酸铈快速沉淀条件的研究

根据碳酸氢铵，碳酸氢钠沉淀稀土时的PH值，体积等变化，对碳酸稀土结晶性能进行了研究，同时考察反应温度，料液浓度及PH值碳酸铈结晶的影响，产品中钠离子的含量及产品粒度情况，结果表明，在一定温度和沉淀摩尔比下，采用边加沉淀剂加搅拌进行反应，可以快速得到晶状碳酸稀土沉淀。     

含铁粉尘碳酸化反应动力学研究

通过热重实验对含铁粉尘碳酸化反应动力学进行了研究,建立了碳酸化反应的未反应收缩核模型,分析了反应温度对反应控制阶段动力学特性参数的影响规律. 结果表明,提高反应温度有利于碳酸化球团的转化;碳酸化反应温度由400℃升高到600℃时,CaO转化率明显增大,800℃达到最大;碳酸化反应的总速率受到内扩散和界面化学反应共同控制,反应前期化学反应为限制环节,反应速率较快,反应后期内扩散为限制环节,反应速率变慢;在200~800℃的反应活化能为11.091 kJ/mol.     

水蒸气对煅烧石灰石碳酸化反应影响的实验与模型分析

利用热重分析仪,对比了不同反应温度、不同水蒸气浓度对煅烧石灰石碳酸化反应的影响。碳酸化反应温度在500℃时,反应初期水蒸气对碳酸化反应的影响并不明显,反应10 min之后,在含有1.5%、10%和20%(体积分数)水蒸气条件下碳酸化转化率比无水蒸气条件下转化率分别提高了19.8%、27.2%和30.5%。水蒸气的存在有助于提高碳酸化反应转化率,但随着水蒸气浓度的增加转化率增加幅度减小。利用随机孔隙模型,对产物层扩散阶段扩散系数及反应活化能进行了计算。高温条件下,气氛中含有1.5%的水蒸气使反应活化能从237.7 kJ·mol^-1降低到179.9 kJ·mol^-1,提高水蒸气浓度到10%和20%后,反应活化能从156.6 kJ·mol^-1降低到148.6 kJ·mol^-1。不同水蒸气浓度条件下,碳酸化反应存在两个明显特征:一是大约在550℃处存在一个明显扩散系数的斜率变化,这一温度与气氛中是否存在水蒸气无关;另一特征是随着反应温度的提高,水蒸气的促进作用减弱。依据实验和模型计算结果,推测了当反应处于产物层扩散阶段时水蒸气对碳酸化反应影响的作用机理。     

低氯根碳酸铈的工艺研究

本文对低氯根碳酸铈的沉淀工艺进行系统研究,确定制备低氯根碳酸铈最佳工艺技术条件：料液浓度30g／1;碳酸氢铵溶液浓度150＋10g／I;沉淀方式：共沉;沉淀温度40-50;沉淀时间120分钟;用去离子水洗涤5次,真空过滤。     

微细氧化铈制备新工艺的研究

提出了用碳铵法制备高分散性微细氧化铈的新工艺，研究了碳酸铈洗涤次数，干燥和焙烧温度等因素对氧化铈的分散性能的影响，在选定的条件下，CeO2产品的比表面积可达100－120m^2/g.     

用新型催化剂合成碳酸丙烯醋与条件优化

研究了新型催化剂一存在下环氧丙烷与CO₂合成碳酸丙烯醋的反应。应用均匀设计法对实验进行优化, 确定了合成碳酸丙烯酷的最佳工艺条件, 即反应温度135 ℃, 压力3.0 MPa, 催化剂浓度0.001(摩尔比), 搅拌转速916 r/min。在此条件下催化剂活性为3.49 mol环氧丙烷/mol(cat)·min, 碳酸丙烯醋产率大于97%。对催化反应机理也进行了探讨。     

纳米CaCO3孔径调控及其对碳酸化反应性能的影响

研究了纳米CaCO₃颗粒间孔径调控对CaO与CO₂碳酸化反应性能的影响。通过有机模板法制备得到一系列比表面积相近、孔径分布不同的纳米CaCO₃,并考察其再生和碳酸化反应性能差异。结果表明：增大平均孔径能促进纳米CaCO₃的热分解反应,并降低分解温度约15℃。将平均孔径由15 nm增大至113 nm可显著提高碳酸化反应速率和转化率。研究认为平均孔径和比表面积对碳酸化反应转化率的影响存在交互作用;比表面积小的纳米CaCO₃,表现出碳酸化反应转化率受扩散控制影响较大,而比表面积较大的表现为碳酸化反应转化率以表面反应影响控制为主的规律。     

高纯硝酸铈铵的合成与应用研究

研究了以碳酸铈和乙酸为主要原料，合成硝酸铈铵和乙酸钠的集成工艺。讨论了前驱体氢氧化铈的硝酸溶解性能、硝酸铈铵结晶母液的循环利用、结晶母液中铈的回收方法。从原料碳酸铈到最终产物硝酸铈铵，铈的总收率为95．61％。以硝酸铈铵为引发剂，引发了丙烯酸与壳聚糖的接枝共聚反应，接枝率为45．69％。