硝酸鑭對偏高嶺土堿浸過程及地聚物力學(xué)性能的影響.pdf

1、目前針對稀土在新型材料領(lǐng)域特別是在催化功能上的應(yīng)用研究較多，但有關(guān)稀土對于以高嶺石這類聚硅鋁酸鹽的水化物為初始原料制備硅鋁氧化物，進(jìn)而和堿、膠體硅或聚硅酸堿鹽溶解于水合成聚硅鋁（鈉，鉀）—硅氧體即（Na，K）—PSS過程的催化及其作用機(jī)理的研究少有報道。在偏高嶺土中摻入稀土硝酸鹽進(jìn)行堿浸反應(yīng)和地聚物合成及其催化作用機(jī)理方面的工作仍處于空白狀態(tài)。稀土可降低反應(yīng)活化能和促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。故利用稀土本身特性來活化鋁硅原料和催化其在強(qiáng)堿條件下的鍵合

2、反應(yīng)能力，必將提高地聚合物的性能和擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。本文采用XRD、FTIR和SEM-EDS等測試技術(shù)，重點(diǎn)研究了稀土硝酸鑭對偏高嶺土（MK-750）堿浸過程及地聚物力學(xué)性能的影響，主要研究結(jié)論如下：
　　1）適當(dāng)提高堿浸溫度可加快 MK-750堿溶，浸出溫度25℃時 NaA沸石最多，浸出溫度45℃時羥基方鈉石效果最佳；La(NO3)3顯著加快了沸石與羥基方鈉石生成進(jìn)度，令產(chǎn)物中NaA沸石和羥基方鈉石迅速出現(xiàn)并在短時間內(nèi)大幅增強(qiáng)，同時

3、促進(jìn)沸石朝羥基方鈉石轉(zhuǎn)變；合理控制液固比可使 MK-750堿浸產(chǎn)物晶相不同程度地向更多沸石或羥基方鈉石發(fā)展，較低液固比（2：1）時可獲得大量 NaA沸石，一定范圍內(nèi)提高液固比可加快 MK-750堿溶進(jìn)程，液固比4：1時羥基方鈉石效果最佳；NaOH溶液濃度決定MK-750中活性硅鋁溶解和縮聚形成NaA沸石與羥基方鈉石，石英溶解幾乎不受NaOH溶液濃度影響。
　　2）堿體系中NaOH溶液比例高于70%時，La(NO3)3顯著加劇了Na

4、A沸石與羥基方鈉石生成進(jìn)度，并促進(jìn)了NaA沸石朝羥基方鈉石轉(zhuǎn)變；浸出時間不僅影響MK-750中活性鋁硅溶解，還影響產(chǎn)物中渣相與液相。合理延長浸出時間并加入La(NO3)3使La-100-MK-750堿溶產(chǎn)物出現(xiàn)更多羥基方鈉石；合理控制液固比可控制 MK-750堿浸產(chǎn)物結(jié)晶度，液固比低于4：1時可獲得結(jié)晶度較低的產(chǎn)物，一定范圍內(nèi)提高液固比可加快 MK-750堿溶，石英溶解則對液固比變化不敏感且一直存在。La(NO3)3令結(jié)晶度的提高在較低

5、液固比下實現(xiàn)，在液固比4：1到6：1之間存在某個臨界點(diǎn)；適當(dāng)提高堿浸溫度可加快 MK-750堿溶，浸出溫度45℃時羥基方鈉石效果最佳，適當(dāng)添加La(NO3)3可使La-100-MK-750堿溶產(chǎn)物晶相在更短時間內(nèi)生成并達(dá)飽和。
　　3）La(NO3)3兩種添加順序?qū)?MK-750影響差異不大，均促進(jìn)結(jié)晶；常溫下 La(NO3)3對地聚物特征影響不大，對MK-750堿激發(fā)過程稍有強(qiáng)化；烘箱下La(NO3)3對地聚物改變很小，略微促進(jìn)

6、了MK-750溶解、重排和聚合；養(yǎng)護(hù)箱下La(NO3)3對地聚物作用不明顯，稍微有利于MK-750堿激發(fā)過程。
　　4）適量La(NO3)3有助于提高M(jìn)K-750基地聚物強(qiáng)度，過量La(NO3)3則降低地聚物強(qiáng)度，尤以早期最明顯，中后期降幅更小；La(NO3)3對 MK-750物相影響微弱，隨摻量增加晶相稍強(qiáng)，有損地聚物性能；隨La(NO3)3增加，地聚物3d強(qiáng)度在La-200時最高，然后降低；以La-100為臨界點(diǎn)，隨La(NO