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納米碳酸鈣合成方法有哪些?有何特點?

來源: 未知 作者: admin 發布時間: 2022-05-01 10:11 瀏覽次數: 186

1 碳化法合成納米碳酸鈣 碳化法是在氫氧化鈣的溶液或者懸浮液中,持續通入二氧化碳氣體,加入一定晶型控制劑,得到碳酸鈣的目標晶型漿液。經過脫水干燥,表面處理等相關處理后

 
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碳化法合成納米碳酸鈣
 
碳化法是在氫氧化鈣的溶液或者懸浮液中,持續通入二氧化碳氣體,加入一定晶型控制劑,得到碳酸鈣的目標晶型漿液。經過脫水干燥,表面處理等相關處理后,碳酸鈣沉淀下來。最后控制反應物的濃度、反應溫度、二氧化碳的通氣速率等條件就可以獲得納米級的碳酸鈣沉淀。Bayoumi等人利用工業廢水和二氧化碳生產出納米沉淀碳酸鈣(NPCC)。
 
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復分解法合成納米碳酸鈣
 
復分解法制備納米碳酸鈣是一種將可溶性鹽溶解,加入沉淀劑,將碳酸鈣沉淀下來的方法。利用水溶性鈣鹽與水溶性碳酸鹽進行反應,使碳酸鈣沉淀。最后通過控制反應物的濃度、反應溫度等條件,即可控制沉淀碳酸鈣的粒徑。陳銀霞等在乙醇/ 水反應體系中,利用復分解法可控合成疏水性球形球霰石相納米CaCO3。
 
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夾套反應釜法合成納米碳酸鈣
 
夾套反應釜法是一種利用夾套反應釜來制備納米碳酸鈣產品的化學方法,易實現低溫環境下的碳化反應。在攪拌過程中,不僅提升了反應速度,還能及時引入各種助推劑,使其與反應物充分混合,均勻分散在反應釜內,有助于控制納米碳酸鈣的粒徑和晶型。
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乳液法合成納米碳酸鈣
 
 
 
乳液法是在表面活性劑作用下將兩種互不相容的溶劑轉化為均一穩定單相微乳液,晶體的成核及生長發生在微小的球狀液滴中,具體分為微乳液法和乳狀液膜法兩種。微乳液法一般是將可溶性鈣鹽分別溶于兩份微乳液,一定條件下發生混合反應,在較小區域內控制晶粒的成核與生長,最后固液分離,得到納米碳酸鈣顆粒產物。乳狀液膜法多用液體油作為膜溶劑,碳酸鈉水溶液在高速攪拌作用下,以微液滴形式分散于油相中形成乳液,與氫氧化鈣溶液混合,鈣離子進入微液滴的內部,在微液滴內部反應生成碳酸鈣的超細顆粒。
 
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電化學法原位碳化制備納米碳酸鈣
 
電化學法原位碳化通過控制陰極的電流濃度和pH 值的方法使陰極穩定生成氫氧化鈣的過飽和溶液,一段時間后鈣離子遷移至陰極區,pH 值高于13 時通入二氧化碳發生原位碳化反應,得到納米碳酸鈣膠體并結晶析出。氫氧根隨著反應進行被不斷碳化,最終生產大量碳酸鈣。整個反應過程中的堿性環境可以促進二氧化碳的吸收,陽極反應提供反應所需的鈣離子,形成協同持續的原位碳化反應環境,高效持久地生成碳酸鈣晶核。
 
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幾種合成方法的綜合比較
 
上面介紹了幾種納米碳酸鈣的合成方法,可以看到,目前主要的合成方法是化學法,化學法中最常用的還是碳化法。碳化法原料來源廣泛且廉價,可在較低溫度和水相環境中反應,設備簡單。復分解法可以制取純度高、白度好的優良產品,但是需要耗費大量時間和用水洗滌吸附在碳酸鈣顆粒上氯離子,同時反應速度極快,工藝上難以控制。因此制取成本較高,目前很少使用。乳液法制備的產品粒徑細小且均勻,質量性能都較為良好。但是需要采用大量乳化劑,因此分離提純是該技術規?;碾y點所在。夾套反應釜法和電化學法原位碳化的技術還不夠成熟。電化學法原位碳化法產物的晶型不能有效控制,并且反應進行到3h,陰極會有大量附著物,導致反應終止。如何優化裝置是改進該方法的難點。
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