用菱镁矿制造轻质碳酸镁和针形碳酸镁的研究

主要介绍以菱镁矿为原料,采用重镁液通入空气在低温下热解,使热解温度由原来95～98℃降到50～60℃,大大降低了蒸汽消耗,并得到针形碳酸镁。     

菱镁矿法合成微纳米三水碳酸镁晶须的研究

通过菱镁矿法合成了微纳米MgCO3·3H2O晶须.利用XRD,SEM研究了不同产地的原料、热解温度和添加剂种类对产物组成和形貌的影响.结果表明:最佳热解温度为50℃,采用宽甸和岫岩菱镁矿均能合成出结晶良好、高长径比的棒状MgCO3·3H2O晶须;当热解温度超过50℃时,MgCO3·3H2O晶须不稳定.SEM分析表明,无添加剂时,热解产物为不规则的棒状和针状混合晶体;添加无水乙醇和十二烷基硫酸钠时,产物均为表面光滑、长径比大的棒状晶体;添加多聚磷酸钠时,产物为团聚生长的短粗棒状晶体.菱镁矿法的实质是以菱镁矿为原料,经煅烧、水化和碳酸化反应后制得Mg(HCO3)2前驱溶液,再热解Mg(HCO3)2溶液得到最终产物MgCO3·3H2O晶须.     

硬脂酸对三水碳酸镁晶须表面改性的研究

采用硬脂酸对三水碳酸镁晶须进行了表面改性,考察了改性剂用量、料浆浓度、改性时间等因素对三水碳酸镁晶须表面改性的影响.采用接触角、活化指数、扫描电子显微镜、热重分析和红外光谱分析对改性前后的三水碳酸镁晶须进行表征.结果表明,最佳改性条件为改性剂用量5%,料浆质量分数5%,改性时间60min.在最佳工艺条件下,改性产品的接触角为130°,活化指数为1.000.表面改性过程对三水碳酸镁晶须的热分解没有明显影响.硬脂酸与三水碳酸镁晶须的结合方式主要是镁离子与羧基形成憎水性的硬脂酸镁保护层.     

反应物浓度对三水碳酸镁晶体的形貌调控

以MgCl2?6H2O和NH4HCO3作为反应原料,采用液相合成法制备出棒状及放射状形貌的三水碳酸镁晶体,对晶体结晶生长中的影响因素进行了探讨.结果表明:当反应物料浓度在0.1 mol/L时,晶体结晶生长发育不完整,以颗粒状形貌为主;随着反应物浓度的增大,晶体形貌逐渐由放射状向棒状转变.研究结果对晶体结晶生长调控具有一...     

碳酸镁热分解主要反应通道的量子化学分析

采用量子化学方法,在MP2(full)/6-311G*理论水平上研究了碳酸镁热分解的微观机理,优化了反应势能面上各驻点的几何构型,并用频率分析方法和内禀反应坐标(IRC)进行了计算,对过渡态进行了验证。结果得到两条反应路径,利用传统过渡态理论(TST)方法计算了298~1 000 K范围内两条反应路径的速率常数。结果表明,路径R(MgCO3)-IMA1(OCO·MgO)-P(MgO+CO2)为碳酸镁热分解的主反应通道。     

超重力法制备三水碳酸镁晶须

以NH₃·H₂O、MgCl₂溶液和CO₂为反应体系,利用超重力机（RPB）制备了三水碳酸镁晶须。采用X射线衍射仪、扫描电镜等对产物进行物相和形貌分析,考察了不同反应条件对三水碳酸镁晶须直径和长径比的影响。研究表明,三水碳酸镁的适宜生长温度为40℃,超重力机转速为800r/min,CO₂体积分数为20%,NH₃·H₂O浓度为1.5mol/L,此时制备出的三水碳酸镁平均长度36μm,晶须直径平均1.16μm,长径比达到31。     

微纳米三水碳酸镁晶须的制备及性能

以菱镁矿为原料,无水乙醇为添加剂,采用低温水溶液法,制备平均直径为500 nm、部分直径为55 nm、最大长径比为40、均匀棒状的MgCO3·3H2O晶须。采用SEM,XRD,TGA和FTIR对其形貌、物相和质量进行表征。探讨热解温度、添加剂种类对晶体形貌和质量的影响,系统分析MgCO3·3H2O晶体的形成机理。结果表明:最佳热解温度为50℃、有效添加剂为无水乙醇。MgCO3·3H2O晶体在结晶过程中,镁-氧八面体以共顶点的形式连接沿[010]晶向快速生长,形成一维棒状单晶体。MgCO3·3H2O晶体的生长符合液-固机理。MgCO3·3H2O晶体中存在结晶水和结构水,比例为2:1,其结构式为Mg(HCO3)(OH)·2H2O。     

Popescu法研究一水合乙酸铜的热分解动力学

用TG-DTG技术研究了一水合乙酸铜在静态空气中的热分解过程,根据TG曲线确定了热分解过程中的中间产物及最终产物,其分解过程主要由2步组成．运用Popescu提出的热分析动力学数据处理方法确定了第2步热分解反应的活化能、指前因子和机理函数．     

安乃近的热分解过程和热分解非等温动力学

采用TG-DTG技术研究了安乃近在静态空气气氛中的非等温热分解过程及其动力学,根据TG曲线并结合红外光谱技术确定了热分解过程中的中间产物及最终产物,运用微分法和积分法对热分析数据进行了分析,推断出第1步反应为脱水反应,其动力学方程为dα/dt=Ae-(E)/(RT)(1-α);第2步反应为二级反应,其动力学方程为dα/dt=Ae-(E)/(RT)(1-α)2.     

L-天门冬氨酸镁制备高热稳定性三水碳酸镁晶体

在二氧化碳转化为固体碳酸盐的存储过程中,碳酸镁盐所展现出的强大储碳能力使其备受关注。碳酸镁的种类繁多,其中水合碳酸镁是实现经济化固碳的可行性材料之一。受生物矿化的启发,采用L-天门冬氨酸镁盐为原料,在不同反应温度下合成了高热稳定性的三水碳酸镁晶体,并采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外吸收光谱(FT-IR)和热分析等手段对其进行表征分析。结果表明,随着反应温度的升高(30～82℃),三水碳酸镁晶体由单棒状变为放射状圆饼,当反应温度升高至92℃时碳酸镁晶体分解成碱式碳酸镁;在L-天门冬氨酸根的调控作用下,三水碳酸镁向碱式碳酸镁的相变过程受到抑制;与常规方法合成的三水碳酸镁晶体相比,本实验合成的三水碳酸镁晶体的初始分解温度升高至85.51℃,分解释放CO₂的温度升高至440.23℃,其热稳定性显著提高。本研究通过仿生矿化方法提高了碳酸镁碳封存的稳定性和安全性,为间接CO₂矿化法制备碳酸镁盐提供理论依据。     

由硼泥制取轻质碳酸镁的研究

本文研究了硼泥经石灰处理后,再用碳化法生产轻质碳酸镁的原理和工艺条件。硼砂厂利用此法生产轻质碳酸镁,提高了原料利用率,可使产值增加近一倍,大大提高了经济效益。提取轻质碳酸镁后的硼泥,危害性降低,还需进一步研究解决其综合利用问题。     

一水合草酸钾的热分解动力学研究

用TG-DTG技术研究了一水合草酸钾在静态空气中的热分解过程．根据TG曲线确定了热分解的中间产物及最终产物．运用Popescu的热分析动力学数据处理方法,确定了第1步和第2步热分解反应的动力学三因子,即表观活化能E、指前因子A和机理函数f(a)．     

从蛇纹石制备轻质碳酸镁和轻质氧化镁的扩试研究

基于从蛇纹石制取轻质碳酸镁和轻质氧化镁的实验室研究，进行了煅烧物料量达数以千倍计的扩试研究，选择了煅烧条件，并提出了从蛇纹石制备轻质碳酸镁和轻质氧化镁的工艺流程．     

碳酸镁颗粒表面包覆二氧化硅的研究

以正硅酸乙酯为原料,利用溶胶-凝胶法在碳酸镁颗粒表面进行硅酸乙酯水解,生成的硅酸包敷在碳酸镁颗粒表面,然后进行干燥处理,在碳酸镁颗粒表面形成二氧化硅膜;采取正交实验研究了不同的条件对包敷效果的影响,对包敷后的碳酸镁表面进行了XRD分析.结果表明碳酸镁表面包敷了一层二氧化硅,包敷二氧化硅后的碳酸镁分解速度降低,包敷后的碳酸镁可以作为制备泡沫金属的发泡剂.     

用扫描电镜研究淡水蚌壳的热分解行为

用扫描电镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)法,研究了淡水蚌壳在不同温度时的结构变化.SEM观察蚌壳纵断面结构发现,在280℃煅烧10 min的蚌壳出现了两条明显的裂缝,同时棱柱层和珍珠层微结构发生变化.FTIR测量蚌壳粉发现,随着温度的升高,蚌壳中的有机物逐渐分解,600℃时完全消失;同时无机物也逐渐分解,在600℃恒定2 h,碳酸钙完全分解为氧化钙.     

新鲜生物质热解气化半焦特性的FTIR研究

为了更全面地研究新鲜生物质的热解气化过程,对二种新鲜生物质不同热解气化条件下的半焦特性进行了研究。采用傅立叶变换红外光谱(FT IR)法分别考察了温度和水分对生物质热解气化半焦特性的影响。结果表明,生物质在200℃热解后各种基团量增大,此后随着热解温度的升高各基团呈逐渐减小的趋势;水分的存在有利于-OH、C=O基团脱落或转化。     

从蛇纹石制备轻质碳酸镁和轻质氧化镁的新方法

在富含氧化镁的蛇纹石中添加一种可分解的含氧无机盐,无机盐中金属氧化物与蛇纹石中二氧化硅按1:1摩尔比配方,在600—950℃下煅烧5—8小时.经分离、碳化、热分解,氧化镁提取率达90%以上.     

微生物诱导形成的碳酸镁胶结松散颗粒研究

 微生物诱导形成的方解石可以把松散颗粒胶结成具有一定力学性能的整体,该特性被广泛用于修复水泥基材料表面缺陷,处理地基等领域.为探明微生物诱导形成的其他碳酸盐沉淀是否具有方解石上述相似特性,本文对微生物诱导形成的碳酸镁胶结松散砂颗粒的效果进行研究.通过对未掺加微生物和掺加微生物的试样进行对比发现,在采用相同成型工艺、相同注入次数下,微生物诱导形成的碳酸镁同样具有胶结松散颗粒的作用;本文采用X-射线衍射和扫描电镜对微生物诱导形成的白色沉淀物进行分析,结果表明,微生物诱导形成的白色沉淀物为菱镁矿型碳酸镁,呈针棒状;经过力学性能测试,微生物诱导形成的碳酸镁胶结松散砂颗粒砂柱(微生物砂柱)具有一定的抗压强度.     

DMHPA-Y(Ⅲ)凝胶的FTIR光谱的研究

本文以傅里叶变换红外光谱(FTIR)为手段,分析了部分皂化的二(1—甲基庚基)磷酸(DMHPA)—正庚烷(C_7H_(16))——NaOH——H_2O对微乳状液萃取稀土钇离子Y~(3+)所形成的凝胶的结构及性质,讨论了随Y~(3+)在萃取有机相中含量的增加,凝胶红外光谱的变化;并与含稀土钕离子Nd~(3+)凝胶的FTIR光谱图进行对比,找出了它们与DMHPA配位形式的异同。本文还探讨了DMHPA—Y与DMHPA—Nd凝胶的稳定性及透明度的变化情况。     

硝酸镨水合物热分解机理的研究

本文采用TG-DTG法研究了Pr(NO_3)3·nH_2O(n=6,4,2)的热分解行为,并通过IR对反应物、中间产物和最终产物进行了鉴别.同时,借助不同升温速率下的TG-DTG曲线,用Kissinger法计算了它们脱水的表观活化能,并利用DSC法求得了Pr(NO_3)_3·6H_2O的脱水焓.