纺锤状磁性碳酸钙复合材料的制备及其表征

为了探索制备磁性碳酸钙复合材料的新途径,以Ca(OH)_(2)和CO_(2)为原料,乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)为晶型控制剂,通过在高压反应釜中添加Fe_(3)O_(4)纳米粒子,碳化制备了分散均匀、形貌为中空纺锤状的磁性碳酸钙复合材料CaCO_(3)Fe_(3)O_(4),采用SEM、XRD、VSM、XPS、TEM等表征方法探究了反应温度、EDTA-2Na添加量等对CaCO_(3)Fe_(3)O_(4)形貌和性能的影响。结果表明:纺锤状磁性CaCO_(3)Fe_(3)O_(4)的最佳制备条件为反应温度为120℃、Ca(OH)_(2)的质量分数为2%、EDTA-2Na用量为Ca(OH)_(2)质量的8%、反应时间为2 h、Fe_(3)O_(4)与CaCO 3的物质的量比为1∶10,所制备的CaCO_(3)Fe_(3)O_(4)的平均直径约400 nm,长度约为1μm,饱和磁化强度为9.78 emu/g。

加压碳酸化法制备片状纳米碳酸钙及其表征

以氢氧化钙和二氧化碳为反应原料,二水合柠檬酸三钠(Na3C6H5O7·2H2O)为晶型控制剂,乙醇为助表面活性剂,采用加压碳酸化法成功制备了片状碳酸钙。通过场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、原子力显微镜(AFM)等手段对样品的形貌和结构进行了表征,并考察了柠檬酸钠添加量、反应温度、乙醇添加量、CO_(2)压力等对产品的影响。结果表明,在反应温度为100℃、柠檬酸钠添加量为8%、乙醇添加量为10 mL和CO_(2)压力为1.5 MPa的条件下,成功制备了厚度为7~8 nm、宽约为3.5μm、长约为25μm、长宽比约为7∶1的片状纳米碳酸钙,产品大小均一,形貌较为规整。片状碳酸钙的晶型为方解石型,比表面积约为27.11 m^(2)·g^(-1)。加压碳酸化增加了CO_(2)在溶液中的溶解度,在柠檬酸三钠的作用下定向生成片状纳米碳酸钙。

机械活化重质碳酸钙制备复合碳酸钙及其对溶液中的Cu^(2+)吸附性能

利用机械活化法对重质碳酸钙进行了纳米化表面改性,以聚丙烯酸钠和纳米碳酸钙为改性原料与重质碳酸钙进行混合研磨,成功制备了纳米碳酸钙包覆重质碳酸钙的复合钙,并考察了复合钙对溶液中的Cu^(2+)的吸附性能。研究结果如下:扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析证实了纳米碳酸钙包覆在重质碳酸钙表面,傅里叶变换红外光谱分析表明复合碳酸钙表面羟基明显增加,比表面积分析表明复合碳酸钙的比表面积为20.5m^(2)/g,具有介孔结构。复合碳酸钙对Cu^(2+)的最大吸附量为65.5mg/g,去除率可达98%。吸附性能研究表明,复合碳酸钙对Cu^(2+)吸附动力学符合伪二阶动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir-Freundich模型,证明吸附过程以离子交换反应为主,该过程为吸热反应。