半水硫酸钙晶须的制备及改性研究
发布时间：2023-04-11 21:06
湿法磷酸副产的白石膏的主要成分为二水硫酸钙(CaSO4-2H20)。以白石膏为原料生产高值化的半水硫酸钙晶须(CaSO4·0.5H2O,简称CSHW),对实现废弃石膏的资源化利用,减少环境污染具有重要意义。本文利用常压酸化法将湿法磷酸副产的白石膏转化为CSHW,考察工艺条件对制备过程的影响,并对转晶过程进行研究。为克服CSHW易水化、易团聚的缺点,以拓宽其应用,本文采用不同改性剂对其进行表面改性处理,研究了不同工艺条件下的改性效果,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重(TG)、X射线光电子能谱(XPS)等多种手段对样品进行表征分析。论文的主要研究内容和结论如下:(1)考察了CSHW的制备工艺,结果表明,以硫酸和磷酸的混合酸溶液为转晶介质,在S03浓度为4.1%、P205浓度为28.0%、反应温度为90 ℃、液固比为4.2:1,晶型控制剂MgCl2·6H20的用量为1.0%时,能够得到平均长径比为48.81的产物,且XRD和TG分析结果表明所得产物为CSHW。(2)研究了白石膏转CSHW转晶过程,探索了P205浓度、温度对转晶速率的...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 概论
1.1 研究背景
1.2 研究思路
1.3 研究内容
1.4 创新点
第2章 文献综述
2.1 硫酸钙晶须
2.2 硫酸钙晶须的制备方法
2.2.1 水热法
2.2.2 常压酸化法
2.2.3 其他方法
2.3 石膏晶型转化动力学
2.4 硫酸钙晶须的表面改性
2.4.1 粉体的表面改性方法
2.4.2 表面改性剂种类
2.4.3 表面改性效果的表征
2.4.4 硫酸钙晶须的表面改性
第3章 实验及分析检测方法
3.1 实验试剂
3.2 实验设备及仪器
3.3 分析及检测方法
3.3.1 CaO含量测定
3.3.2 SO3含量测定
3.3.3 硫酸钙结晶水含量测定
3.3.4 活化指数测定
3.3.5 溶解度测定
3.3.6 接触角测量
3.3.7 形貌分析
3.3.8 长径比统计
3.3.9 X射线衍射
3.3.10 红外光谱分析
3.3.11 热重分析
3.3.12 X射线光电子能谱分析
3.3.13 动态力学分析
3.3.14 力学性能分析
第4章 常压酸化法制备半水硫酸钙晶须
4.1 引言
4.2 实验原料和实验方法
4.2.1 实验原料
4.2.2 实验方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 P2O5浓度的影响
4.3.2 反应温度的影响
4.3.3 液固比的影响
4.3.4 晶型控制剂种类的影响
4.3.5 晶型控制剂用量的影响
4.4 晶型表征
4.5 热重-差热分析
4.6 本章小结
第5章 白石膏转半水硫酸钙晶须转晶过程研究
5.1 引言
5.2 实验方法
5.3 常压酸化法制备半水硫酸钙晶须过程研究
5.3.1 转晶过程晶型变化
5.3.2 转晶过程形貌变化
5.3.3 转晶过程溶液性质
5.4 P2O5浓度和温度对转晶速率的影响
5.5 转晶机制研究
5.6 本章小结
第6章 硅酸钠/硬脂酸双重表面改性半水硫酸钙晶须
6.1 引言
6.2 实验方法
6.3 结果与讨论
6.3.1 硅酸钠溶液浓度对改性效果的影响
6.3.2 硬脂酸改性剂用量对改性效果的影响
6.3.3 改性时间对改性效果的影响
6.3.4 改性温度对改性效果的影响
6.4 产品表征
6.4.1 形貌(SEM)分析
6.4.2 晶型(XRD)分析
6.4.3 红外光谱(FT-IR)分析
6.4.4 X射线光电子能谱(XPS)分析
6.4.5 热重(TG)分析
6.5 改性效果评价
6.5.1 聚氨酯复合材料力学性能分析
6.5.2 聚氨酯复合材料动态力学性能分析
6.6 本章小结
第7章 蜜胺树脂改性半水硫酸钙晶须
7.1 引言
7.2 实验方法
7.3 结果与讨论
7.3.1 水醇比对包覆效果的影响
7.3.2 改性pH对包覆效果的影响
7.3.3 半水硫酸钙晶须红外光谱分析
7.3.4 半水硫酸钙晶须热重分析
7.3.5 改性效果评价
7.4 本章小结
第8章 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
参考文献
致谢
硕士期间发表论文
本文编号：3789750
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 概论
1.1 研究背景
1.2 研究思路
1.3 研究内容
1.4 创新点
第2章 文献综述
2.1 硫酸钙晶须
2.2 硫酸钙晶须的制备方法
2.2.1 水热法
2.2.2 常压酸化法
2.2.3 其他方法
2.3 石膏晶型转化动力学
2.4 硫酸钙晶须的表面改性
2.4.1 粉体的表面改性方法
2.4.2 表面改性剂种类
2.4.3 表面改性效果的表征
2.4.4 硫酸钙晶须的表面改性
第3章 实验及分析检测方法
3.1 实验试剂
3.2 实验设备及仪器
3.3 分析及检测方法
3.3.1 CaO含量测定
3.3.2 SO3含量测定
3.3.3 硫酸钙结晶水含量测定
3.3.4 活化指数测定
3.3.5 溶解度测定
3.3.6 接触角测量
3.3.7 形貌分析
3.3.8 长径比统计
3.3.9 X射线衍射
3.3.10 红外光谱分析
3.3.11 热重分析
3.3.12 X射线光电子能谱分析
3.3.13 动态力学分析
3.3.14 力学性能分析
第4章 常压酸化法制备半水硫酸钙晶须
4.1 引言
4.2 实验原料和实验方法
4.2.1 实验原料
4.2.2 实验方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 P2O5浓度的影响
4.3.2 反应温度的影响
4.3.3 液固比的影响
4.3.4 晶型控制剂种类的影响
4.3.5 晶型控制剂用量的影响
4.4 晶型表征
4.5 热重-差热分析
4.6 本章小结
第5章 白石膏转半水硫酸钙晶须转晶过程研究
5.1 引言
5.2 实验方法
5.3 常压酸化法制备半水硫酸钙晶须过程研究
5.3.1 转晶过程晶型变化
5.3.2 转晶过程形貌变化
5.3.3 转晶过程溶液性质
5.4 P2O5浓度和温度对转晶速率的影响
5.5 转晶机制研究
5.6 本章小结
第6章 硅酸钠/硬脂酸双重表面改性半水硫酸钙晶须
6.1 引言
6.2 实验方法
6.3 结果与讨论
6.3.1 硅酸钠溶液浓度对改性效果的影响
6.3.2 硬脂酸改性剂用量对改性效果的影响
6.3.3 改性时间对改性效果的影响
6.3.4 改性温度对改性效果的影响
6.4 产品表征
6.4.1 形貌(SEM)分析
6.4.2 晶型(XRD)分析
6.4.3 红外光谱(FT-IR)分析
6.4.4 X射线光电子能谱(XPS)分析
6.4.5 热重(TG)分析
6.5 改性效果评价
6.5.1 聚氨酯复合材料力学性能分析
6.5.2 聚氨酯复合材料动态力学性能分析
6.6 本章小结
第7章 蜜胺树脂改性半水硫酸钙晶须
7.1 引言
7.2 实验方法
7.3 结果与讨论
7.3.1 水醇比对包覆效果的影响
7.3.2 改性pH对包覆效果的影响
7.3.3 半水硫酸钙晶须红外光谱分析
7.3.4 半水硫酸钙晶须热重分析
7.3.5 改性效果评价
7.4 本章小结
第8章 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
参考文献
致谢
硕士期间发表论文
本文编号：3789750
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