離子交換法制備硫酸鈣晶須及其改性.pdf

1、本論文采用離子交換樹(shù)脂作為可供離子沉淀劑，在一定溫度、攪拌的條件下，與硫酸鋅溶液反應(yīng)，所得產(chǎn)物直接烘干后即得硫酸鈣晶須。由于離子交換樹(shù)脂獨(dú)特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，規(guī)整了產(chǎn)物的形貌，得到的產(chǎn)物無(wú)需洗滌，在制備過(guò)程中操作成本較低，并且操作便利。 討論了不同溶液濃度、不同反應(yīng)溫度、不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)硫酸鈣晶須形貌的影響。反應(yīng)溫度低于60℃時(shí)，生成的硫酸鈣基本上為棒狀；隨著硫酸鋅溶液濃度升高，產(chǎn)物為棒狀結(jié)構(gòu)，顆粒形貌很規(guī)整；隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，產(chǎn)物形貌較

2、好，呈現(xiàn)均一的棒狀結(jié)構(gòu)。因此，最終確定反應(yīng)體系的適宜合成溫度在40-60℃之間，反應(yīng)時(shí)間在2-4 h之間，硫酸鋅溶液濃度介于0．17-0．35mol/L之間。 對(duì)所得產(chǎn)物進(jìn)行了熱重分析，確定其中結(jié)晶水情況；進(jìn)行XRD和紅外光譜分析，確定其中的主要成分。結(jié)果表明，所制備的產(chǎn)物為含有半個(gè)結(jié)晶水的硫酸鈣，其類型為γ-CaSO4，產(chǎn)物純度較高，且結(jié)晶性良好。另外，紅外吸收譜圖也證實(shí)產(chǎn)物主要成分為硫酸鈣，且產(chǎn)物表面含有豐富的羥基。

3、 之后對(duì)所得產(chǎn)物進(jìn)行改性，優(yōu)選出硬脂酸為最佳的改性劑，討論了不同改性劑條件，包括改性劑用量、改性溫度、改性時(shí)間對(duì)改性效果的影響。其最佳改性條件為：硬脂酸用量為5％，改性溫度90℃，改性時(shí)間25min。在硫酸鈣晶須與硬脂酸的吸附作用中，吸附層的最內(nèi)層屬于化學(xué)吸附層；最內(nèi)層以外的吸附層屬于物理吸附層。 最后，應(yīng)用混合的離子交換樹(shù)脂制備了摻雜有納米氧化鋅的硫酸鈣晶須，并對(duì)其進(jìn)行了光催化實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，其中的納米氧化鋅對(duì)甲基橙溶液起到了