超重力制备纳米碳酸钙过程中陈化条件优化及机理探讨

编号：NMJS09881

篇名：超重力制备纳米碳酸钙过程中陈化条件优化及机理探讨

作者：张彦辉1,2；王晶晶1,2；廖丹葵1,2；陈小鹏1,2；梁安顺1,2；李仁才3；陆增梦3；童张法1,2

关键词： 纳米碳酸钙; 陈化; 超重力技术; 结晶动力学;

机构： 1.广西大学化学化工学院广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室2.广西碳酸钙产业化工程院有限公司绿色化工新材料广西高校工程研究中心3.广西华纳新材料股份有限公司

摘要： 超重力碳化制备纳米碳酸钙过程中存在许多亚稳态晶体，造成纳米碳酸钙形貌及结构的不稳定，需要一定的陈化过程才能获得理想的产品。为了让碳酸钙产品性能更稳定，本文以氢氧化钙溶液和CO2为原料，采用超重力反应器经碳化反应-结晶制备纳米碳酸钙，针对纳米碳酸钙晶型和性能的稳定性，探讨纳米碳酸钙陈化机理。考察纳米碳酸钙陈化温度和时间及添加剂种类对碳酸钙形貌、晶型和性能的影响，利用扫描电子显微镜（SEM）、比表面积仪（BET）和X射线双晶粉末衍射仪（XRD）对反应产物进行表征。结果表明，超重力碳化反应技术制备纳米碳酸钙，所得纳米碳酸钙比表面积可达47.37 m2/g，粒径范围为30-60 nm；较为适宜的陈化条件为温度20℃、时间5 d，此时纳米碳酸钙比表面积为41.52 m2/g，粒径范围在60-70 nm，晶体形貌规整；随着陈化时间增加至30 d，比表面积最终降至17.93 m2/g，粒径范围变为200-300 nm；在不同种类添加剂下碳酸钙晶体呈现出梭形、花瓣形、立方形等形貌各异的纳米碳酸钙。研究结果表明，陈化机理研究为可控制备稳定的纳米碳酸钙提供了更多有效思路。