新型鎂質(zhì)功能材料制備研究.pdf

1、高品質(zhì)鎂質(zhì)功能材料是材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，在環(huán)保、阻燃、醫(yī)藥、催化等領(lǐng)域都有著重要應(yīng)用，鎂質(zhì)功能材料的性能與其粒徑大小、形貌等因素密切相關(guān)，因此鎂質(zhì)功能材料的形貌、尺寸調(diào)控一直是材料制備領(lǐng)域中的重要研究課題。本論文選取堿式硫酸鎂、氫氧化鎂和氧化鎂作為研究對(duì)象，開(kāi)發(fā)了一系列新型制備工藝，成功地調(diào)控了這幾種材料的形貌和尺寸。 本文設(shè)計(jì)了一個(gè)包含Mg2+、SO42-、NH4+和二乙醇胺的新堿性緩沖溶液體系，在水熱條件下，氫氧化鎂納米

2、粒子可以從該體系中均勻沉淀出來(lái)，在溶液中SO42-的引導(dǎo)下，這些氫氧化鎂納米粒子可以轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)徑比大于100、具有均一形貌和尺寸的512型堿式硫酸鎂晶須。在保持其他條件不變的情況下，簡(jiǎn)單地增大反應(yīng)物濃度，晶須的平均直徑從4μm至50nm之間可調(diào)可控，能夠適應(yīng)各種具體應(yīng)用的要求。在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，對(duì)該體系下堿式硫酸鎂晶須的生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了初步探討，有助于人們對(duì)堿式硫酸鎂晶須結(jié)晶習(xí)性的理解。為了提高晶須材料與聚合物的相容性，使用

3、硬脂酸鈉對(duì)晶須進(jìn)行了表面疏水改性處理。 以制備出的堿式硫酸鎂晶須為原料，設(shè)計(jì)了一個(gè)包含丙三醇和氫氧化鈉的可控陰離子交換反應(yīng)體系，來(lái)控制堿式硫酸鎂晶須中SO42-和溶液中OH-的交換反應(yīng)，在常壓80℃水浴條件下轉(zhuǎn)化，得到的氫氧化鎂晶須幾乎能夠完美保持前驅(qū)物的形貌，對(duì)于這樣一個(gè)可控的陰離子交換體系，少量丙三醇的添加對(duì)于形貌保持和轉(zhuǎn)化效率來(lái)說(shuō)都是至關(guān)重要的?；诶碚摵蛯?shí)驗(yàn)的分析，這種可控的離子交換機(jī)理被簡(jiǎn)單討論。 以直接沉淀的

4、氫氧化鎂為前驅(qū)物，利用添加檸檬酸鹽的氫氧化鈉溶液這一復(fù)合水熱改性劑水熱改性，合成了結(jié)晶度高、粒徑均一、分散性好的完美六方片狀氫氧化鎂功能粉體產(chǎn)品，并對(duì)該粉體產(chǎn)品的表面進(jìn)行了疏水性處理，同時(shí)對(duì)氫氧化鎂在水熱條件下的結(jié)晶生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了簡(jiǎn)單討論。以六方片狀氫氧化鎂為前驅(qū)物，通過(guò)熱處理制備了具有相同形貌的氧化鎂功能粉體，明顯增加了具有高催化活性晶面的暴露。 本文制備的具有可控直徑的堿式硫酸鎂和氫氧化鎂晶須產(chǎn)品兼具阻燃和補(bǔ)強(qiáng)雙重功能，是高