CaCO_(3)/硅灰石复合材料制备及其疏水性能研究

以天然硅灰石为原料,采用一步碳化法制得CaCO_(3)/硅灰石(W@C)复合材料,并对其表面进行有机改性。采用BET、XRD、SEM、FT-IR和TG-DSC等表征复合材料的比表面积以及改性前后产物的物相组成、形貌、基团和热稳定性。结果表明:当CaO添加量为25%、碳化温度为15℃、CO_(2)流速为0.08 m^(3)/h、聚乙二醇用量为4.37 g/L时,可制得比表面积为15.28 m^(2)/g的W@C复合材料,其比表面积比天然硅灰石提高了500%。W@C复合材料未改性时,接触角为19.37°,活化指数为0;采用1.5%硬脂酸钠改性W@C复合材料,接触角和活化指数分别增大至118.02°,99.9%,疏水性能显著提高。硬脂酸钠通过物理吸附包覆在W@C复合材料表面。

利用菱镁矿制备非晶态硅酸镁

以菱镁矿为原料,经过煅烧、水化、碳酸化等方法制备的重镁水为镁源,浓度为1 mol/L五水合硅酸钠溶液为硅源,经沉淀反应制得硅酸镁。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、全自动比表面积检测、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等研究镁、硅物质的量比、体系pH、反应时间、煅烧时间对产物物相组成、比表面积的影响。结果表明:镁、硅物质的量比为1∶1.5,体系pH为10.0,反应时间为65 min,不进行煅烧,可获得比表面积为167.3 m^(2)/g的不规则块状、颗粒状非晶态硅酸镁。

高比表面积羟基硅酸镁的制备及其形成机理研究

以Na_(2)SiO_(3)·5H_(2)O和MgCl_(2)·6H_(2)O为原料,采用沉淀法制备高比表面积羟基硅酸镁,利用X射线衍射、扫描电镜、BET比表面积测试等检测手段,研究硅镁比、体系pH值、反应时间、反应温度、煅烧或水热处理对产物物相结构、微观形貌和比表面积的影响。结果表明:硅镁比为3∶1、体系pH值为10±0.05、反应时间为80min、反应温度为75℃时制得比表面积为263.37m^(2)/g的羟基硅酸镁;经7h水热处理,所得羟基硅酸镁比表面积增加至425.30m^(2)/g,提高了61.48%;羟基硅酸镁是由[SiO_(4)]四面体、[MgO_(6)]八面体及羟基形成的三层状结构,其孔道由层状结构堆叠交错而形成;溶液中的OH^(-)可为Si—O—Mg—OH基团和硅烷醇基团(Si—O—H)的形成提供羟基,有助于提高羟基硅酸镁表面活性和比表面积。