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纳米碳酸钙的制备工艺研究

更新时间:2009-03-28

纳米碳酸钙作为稳定的无机材料,以其比表面积大、无毒、生物相容性好等优点,在化工、材料、医药、塑料、橡胶、油墨等多种领域而被广泛应用[1~5]。纳米碳酸钙的粒径以及其所具有的性能与应用价值受其制备方法和工艺的差异较大,研究获得粒径分布匀一的纳米碳酸钙制备工艺具有较大应用价值。

1.3.2 乔木经济林、灌木经济林、疏林地、灌木林地碳储量估算 采用单位面积生物量法对乔木经济林、灌木经济林、疏林地、灌木林地(不含灌木经济林)进行碳储量估算。单位面积生物量采用方精云等[9]在估算我国森林植被生物量和净生长量中的数值。其估算公式为:C=S×A×Cf,式中:S为面积(hm2);A为单位面积生物量,经济林(含乔木经济林和灌木经济林)取值23.70 t·hm-2,疏林地、灌木林地(不含灌木经济林)取值19.76 t·hm-2;Cf为含碳系数,取IPCC推荐值,即0.47(无量纲)。

碳化法制造纳米碳酸钙目前是工业最常见的生产工艺,但其生产设备庞大,自动化程度低,操作复杂,能耗较高。基于此,本文探索研究了一种简易的制备纳米碳酸钙的制备工艺。

1 实验部分

1.1 实验主要原料及仪器

氧化钙、二氧化碳气体;

出来才发现天已经很晚了,半边天繁星闪烁,半边天乌云密布,风凉丝丝的,像是暴雨要来了。我们从白云宾馆左边的一个小巷里拐进去,好几次我想挤到前面去,想问问那个我一直没有看见的刘伟,我们这是要到哪里去,去干什么,但我跟在泰森的身后,他庞大的身体把前面挡得严严实实,试了几次都没有成功

随着石灰乳溶度溶度的加大,纳米碳酸钙粒径逐渐变小。

改变二氧化碳进气量的大小,纳米碳酸钙粒径分布变化并不明显。

纳米碳酸钙的透射电镜图图2~图5:

1.2 石灰乳试样的制备

将氧化钙搅拌溶于预热的温水中,上层悬浮液经 200目筛子过筛后待用。

1.3 纳米碳酸钙的制备

10月26日-27日,受中等强度冷空气影响,我国大部自西向东将出现一次大风降温及降水过程,气温将下降4℃-8℃,局地降温可达10℃;长江以北大部地区还将伴有4-6级偏北风;此外,内蒙古东北部、东北地区中北部有雨夹雪或雪,东北地区南部有中到大雨。26日,江南大部、华南西部、西南地区东部等地有中到大雨,局地暴雨。

  

图1 纳米碳酸钙制备流程示意图Fig 1 Process schematic of ano calcium carbonate preparation

2 实验结果探讨

2.1 石灰乳溶度的影响

 

表1 不同石灰乳溶度的影响Table 1 Effect of Lime Solubility

  

溶度/mol/L粒径分布/d50,nm0.25400.5301.0302.015

注:进气量20 L/min,水环泵压0.2MPa,20 ℃

山东众邦真空设备有限公司SK-0.15水环泵

石灰乳试样经水环泵的液料进口进入,二氧化碳气体经吸气口吸入,在水环泵腔内压缩反应经排液口排出。离心过滤,烘干得纳米碳酸钙颗粒。(如图1所示)

2.2 二氧化碳进气量的影响

 

表2 不同二氧化碳进气量的影响Table 2 Effect of Carbon Dioxide Intake

  

进气量/L/min粒径分布/d50,nm1550203025303030

注:石灰乳溶度1.0 mol/L,水环泵压0.2 MPa,20 ℃。

天津斯秘特精密仪表股份有限公司JLQ-20流量计

3 实验结果表征

日立透射电子显微镜HT7800

民意入法,民意执政是现代民主与法治进步的必然趋势。在刑事立法政策的制定中考量民意也是由其本质属性、主体要求、价值追求和对象的特征所决定的。

  

图2 透射电镜图d50=30 nmFig 2 TEM image (d50=30 nm)

  

图3 透射电镜图 d50=15 nmFig 3 TEM image (d50=15 nm)

  

图4 透射电镜图d50=50 nmFig 4 TEM image (d50=50 nm)

  

图5 透射电镜图d50=40 nmFig 5 TEM image (d50=40 nm)

由图2至图5可以发现,纳米碳酸钙的形貌基本为立方形颗粒状,未发生团聚现象,粒度值均达到纳米级;优于其它碳化法所制得的交叉棒状、粒径较大的碳酸钙颗粒。

4 结

以氧化钙和二氧化碳气体为原料,利用水环泵设备结构的特点,在压缩腔内碳化法制备纳米碳酸钙颗粒,工艺简单,易操作,适宜规模化生产。

本实验较佳的工艺条件为: 石灰乳浓度为1.0 mol/L,二氧化碳进气量20 L/min,水环泵压0.2 MPa,反应温度为20 ℃ ,可制备粒度均匀的超细纳米碳酸钙,平均粒度d50=30 nm,优于其它碳化法制得的碳酸钙。

参考文献

[1] 李琼.纳米碳酸钙的制备及吸附性能研究[J].山东化工,2015,44(13)13~16.

[2] 王勇.晶型控制剂对沉淀碳酸钙晶型、形态的影响[J].无机盐工业,2006,38(3)5~8.

[3] 汤秀华.纳米碳酸钙的制备及应用评述[J].四川化工,2006,9(4) 20~23.

[4] 陈先勇.纳米碳酸钙合成的研究[D].成都:四川大学,2004.

[5] 王斌等.复分解法制备纳米碳酸钙的研究[J].新技术新工艺,2004(4)64~65.

 
王健飞
《化工时刊》 2018年第04期
《化工时刊》2018年第04期文献
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