由菱鎂礦制備碳酸鎂及其功能化的研究.pdf

1、中國是世界上菱鎂礦資源最豐富的國家，遼寧地區(qū)的菱鎂礦不僅儲量豐富（占全國的86.5％，全球22.5％）而且品位高。本文基于綠色環(huán)保經(jīng)濟的理念，提出以菱鎂礦為原料，運用硝酸銨循環(huán)法制備不同形貌和尺寸的碳酸鎂，并探討形貌與應(yīng)用性能（例如吸附性能、光催化性能等）之間的關(guān)系。最后采用循環(huán)模板法，由自制花狀堿式碳酸鎂(MCH)為模板，成功合成了分級結(jié)構(gòu)TiO2/SiO2復(fù)合材料。主要探究內(nèi)容如下:
　　(1)由菱鎂礦輕燒粉制備純度較高的碳酸

2、鎂。輕燒粉與硝酸銨溶液在105～110℃條件下反應(yīng)，得到硝酸鎂溶液，以此作為原料液與碳酸氫銨或碳酸銨溶液通過熱解反應(yīng)或沉淀反應(yīng)制各不同尺寸的三水碳酸鎂。在整個反應(yīng)過程中，硝酸銨溶液可被循環(huán)利用。主要探討:菱鎂礦輕燒粉與硝酸銨溶液的固液比、攪拌時間和反應(yīng)時間對鎂離子溶出率的影響;硝酸鎂與碳酸氫銨熱解反應(yīng)制備大尺寸三水碳酸鎂過程中溫度、攪拌速度、反應(yīng)時間以及晶種添加量對產(chǎn)率以及堆積密度的影響。最后對硝酸銨溶液的循環(huán)性能進行了簡單的探究。

3、r>　　(2)碳酸鎂微結(jié)構(gòu)的調(diào)控。一方面，通過球磨和水化熱解大尺寸的三水碳酸鎂顆粒分別獲得高堆積密度的三水碳酸鎂和低堆積密度的堿式碳酸鎂，然后煅燒得到高堆積密度、低吸附活性的氧化鎂(MgO-H)和低堆積密度、高吸附活性的氧化鎂(MgO-L);另一方面，80℃水浴條件下，將沉淀法制備的小尺寸三水碳酸鎂靜置熱解得到堿式碳酸鎂，通過加入不同助劑控制產(chǎn)物的形貌和尺寸，探索助劑對堿式碳酸鎂微結(jié)構(gòu)的影響，總結(jié)相應(yīng)的影響規(guī)律。
　　(3)氧化鎂

4、和氫氧化鎂形貌的調(diào)控。碳酸鎂形貌易控，煅燒后可得到與之形貌相同的氧化鎂，再通過氣相水化法制備相應(yīng)的氫氧化鎂。初步研究氣相體系中氫氧化鎂的結(jié)晶性，探討氣相水化時間和溫度對氫氧化鎂的微觀形貌及晶相結(jié)構(gòu)的影響。
　　(4)分級結(jié)構(gòu)TiO2/SiO2微納米復(fù)合材料的制備以及光催化性能的研究。以花狀MCH為模板，依次通過正硅酸乙酯(TEOS)和鈦酸四正丁酯(TBT)的水解反應(yīng)和煅燒，成功制取該復(fù)合材料。TiO2/SiO2復(fù)合材料不僅所使用的