納米氫氧化鎂的制備及其性能研究.pdf

1、納米氫氧化鎂作為常見(jiàn)的一種納米材料，在阻燃、脫硫、水處理等方面的應(yīng)用越來(lái)越普遍。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)納米氫氧化鎂的產(chǎn)品質(zhì)量仍有一定差距。本文將雙滴加法與反向沉淀法結(jié)合，制備出高品質(zhì)要求的納米氫氧化鎂，并對(duì)其進(jìn)行表征;對(duì)納米氫氧化鎂熱分解機(jī)理和熱分解性能進(jìn)行研究，并考察了其對(duì)廢水中重金屬鉻的吸附性能。得出以下結(jié)論:
　　1)使用雙滴加—反向沉淀法，以MgCl2和氨水為原料，制備出平均粒徑為60nm的Mg(OH)2。優(yōu)化工藝條件為:

2、反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)時(shí)間75min，陳化溫度為20℃，陳化時(shí)間3h，氨鎂摩爾比1.7，Mg2+初始濃度為1.7mol/L，MgCl2滴加時(shí)間15min，晶粒調(diào)整劑為PG-006，加入量為對(duì)應(yīng)Mg(OH)2質(zhì)量的0.8％，晶粒調(diào)整劑滴加時(shí)間5min，轉(zhuǎn)速為1500r/min。
　　將雙滴加法和反向沉淀法結(jié)合制備納米氫氧化鎂鮮有報(bào)道。通過(guò)本文研究，發(fā)現(xiàn)將兩者結(jié)合可以發(fā)揮其各自優(yōu)點(diǎn)，制備出的納米氫氧化鎂粒徑小且均勻、分散好。
　　

3、2)對(duì)納米氫氧化鎂的表征結(jié)果顯示:產(chǎn)品平均粒徑60nm，粒徑均勻;產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為六方晶系，純度較高，具有較好的熱穩(wěn)定性;FT-IR圖譜顯示Mg(OH)2表面發(fā)生了吸附鍵合，為研究晶粒調(diào)整劑的作用機(jī)理提供了依據(jù)。
　　3)對(duì)納米氫氧化鎂樣品的熱分解性能進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其熱分解動(dòng)力學(xué)的分析更適宜用Kissinger法和Starink法，這兩種方法計(jì)算出的熱分解表觀活化能分別為132.59kJ/mol、133.02kJ/mol。對(duì)氫氧化鎂熱分

4、解性能的研究，可深入認(rèn)識(shí)納米氫氧化鎂熱分解過(guò)程中物理化學(xué)本質(zhì)的變化，為其在阻燃劑的應(yīng)用方面提供借鑒。
　　4)利用Coast-Redfer法和Achar法對(duì)納米氫氧化鎂熱分解機(jī)理進(jìn)行研究，判斷其符合Mample單行法則（一級(jí)），隨機(jī)成核和隨后生長(zhǎng)，n=1機(jī)理:f(α)=1-α;G(α)=-ln(1-α)。建立了熱分解動(dòng)力學(xué)方程，可為納米氫氧化鎂熱分解機(jī)理的研究提供一定的理論指導(dǎo)，為其熱分解行為提供理論依據(jù)。
　　5)將FeS

5、O4和納米Mg(OH)2結(jié)合處理含六價(jià)鉻廢水的研究較少且不夠深入。本文先使用FeSO4將六價(jià)鉻轉(zhuǎn)化為三價(jià)鉻，然后利用納米氫氧化鎂將三價(jià)鉻吸附。確定最佳吸附條件:氫氧化鎂加入量為500mg/L，吸附溫度25℃，振蕩時(shí)間20min，溶液pH為5。該條件下，納米氫氧化鎂對(duì)鉻的吸附能力較強(qiáng)，最大吸附量為157.52mg/g。研究發(fā)現(xiàn)，該吸附過(guò)程符合Langmuir模型，為單分子層吸附，吸附過(guò)程是自發(fā)的;Lagergren二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程能較準(zhǔn)確地