直接转化法氢氧化镁合成新方法的研究

发布时间：2017-06-12 04:10

  本文关键词：直接转化法氢氧化镁合成新方法的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：氢氧化镁是一种用途广泛的化工产品,在环境、医药、材料等领域有着广泛的应用。水镁石作为一种天然的氢氧化镁无法满足一些高品质的应用,因此研究人员对利用水镁石制备高品质的氢氧化镁做了大量的研究。但此类方法因过程繁琐带来的高成本使得其应用受到了一定的限制。本文针对辽宁省丰富的水镁石资源现状,氢氧化镁的市场潜力,及生产中存在的主要问题,以水镁石为原料,采用诱导剂诱导直接转化的方法一步制备出品质较高的氢氧化镁产品。主要研究内容及结果如下:(1)乳酸镁诱导水镁石直接转化制备氢氧化镁,对诱导剂的用量,反应时间,添加剂PEG10000的添加量等分别进行考察。并以峰强比(I001/I101)作为指标进行实验条件的筛选。研究发现:改变浓度比、水热时间和添加剂PEG10000用量均能有效改善氢氧化镁的表面极性,但对产品形貌没有显著的改善。采用乳酸镁和水镁石作为原料水热48h内不能实现转晶。(2)乳酸镁诱导水镁石/MgO直接转化制备氢氧化镁,对MgO的添加量,反应时间,反应温度等分别进行考察,并进行单因素实验。研究发现:在水镁石中加入部分轻质氧化镁有利于引导水镁石晶格结构的转变,且当MgO占镁源总量的30%及以上时,才会发生晶格结构转变。反应过程中MgO先与水反应生成氢氧化镁,并起到类似于晶种的作用,从而引导了水镁石晶格结构发生转变。反应时间的延长有利于晶格结构转变的完全,而温度的升高有利于其表面极性的降低。在氧化镁为30%,时间为36 h,温度为200℃时制备得到了六方片状均匀排列的氢氧化镁产品。(3)对甲苯磺酸钠诱导活化水镁石直接转化制备氢氧化镁,对反应时间,反应温度,NaOH溶液浓度进行单因素实验。并对诱导剂的作用和循环使用性能进行探究。结果表明:对甲苯磺酸钠有利于晶体的成核及生长,对氢氧化镁的形貌起到了一种类似“晶型导向剂”的作用。当反应条件为:对甲苯磺酸钠与水镁石粉摩尔比为1:20,填充度70%,水热时间12 h,水热温度200℃,NaOH溶液浓度为5 mol·L-1时,制得的纳米氢氧化镁为规则均匀的六方片状。对甲苯磺酸钠诱导活化水镁石直接转化制备氢氧化镁有效地缩短水镁石制备氢氧化镁的工艺,且对甲苯磺酸钠的重复使用性能良好,极大的降低了生产成本。
【关键词】：水镁石粉 乳酸镁 对甲苯磺酸钠 氢氧化镁 直接转化
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ132.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-22
• 1.1 水镁石的概述9-12
• 1.1.1 水镁石的组成结构及资源状况9-10
• 1.1.2 水镁石的应用现状及存在的问题10-12
• 1.2 氢氧化镁制备方法12-20
• 1.2.1 物理法12-13
• 1.2.2 水化法13-14
• 1.2.3 沉淀法14-16
• 1.2.4 水热法16-19
• 1.2.5 其他方法19-20
• 1.3 论文研究内容及意义20-22
• 1.3.1 研究内容20
• 1.3.2 研究意义20
• 1.3.3 拟解决的关键问题20-22
• 第2章 实验部分22-26
• 2.1 实验材料22-23
• 2.1.1 实验原料22
• 2.1.2 实验仪器及设备22-23
• 2.2 实验方法23-25
• 2.2.1 溶液的配制23
• 2.2.2 乳酸镁溶液的制备及浓度标定23-25
• 2.2.3 直接转化合成氢氧化镁25
• 2.3 分析测试及表征25-26
• 2.3.1 X射线衍射（XRD）分析25
• 2.3.2 X射线荧光（XRF）分析25
• 2.3.3 扫描电镜（SEM）分析25
• 2.3.4 热失重分析25-26
• 第3章 结果与讨论26-51
• 3.1 水镁石原料的特征研究26-27
• 3.1.1 水镁石原料的晶体结构及化学成分26
• 3.1.2 水镁石原料的形貌26-27
• 3.2 乳酸镁诱导水镁石直接转化制备氢氧化镁27-32
• 3.2.1 浓度比对氢氧化镁的影响27-28
• 3.2.2 水热时间对氢氧化镁的影响28-30
• 3.2.3 PEG10000添加量对氢氧化镁的影响30-31
• 3.2.4 表面极性最优产品31-32
• 3.2.5 小结32
• 3.3 乳酸镁诱导水镁石/氧化镁直接转化制备氢氧化镁32-39
• 3.3.1 MgO添加量对氢氧化镁的影响32-34
• 3.3.2 水热时间对氢氧化镁的影响34-37
• 3.3.3 水热温度对氢氧化镁的影响37-39
• 3.3.4 小结39
• 3.4 对甲苯磺酸钠诱导直接转化制备氢氧化镁39-51
• 3.4.1 水热时间对氢氧化镁的影响40-42
• 3.4.2 水热温度对氢氧化镁的影响42-45
• 3.4.3 氢氧化钠浓度对氢氧化镁的影响45-47
• 3.4.4 对甲苯磺酸钠的作用47-48
• 3.4.5 对甲苯磺酸钠的循环使用性能48-49
• 3.4.6 氢氧化镁产品热稳定性分析49-50
• 3.4.7 小结50-51
• 第4章 结论51-52
• 参考文献52-56
• 在学研究成果56-57
• 致谢57

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