羟基氧化铬合成及其在铬酸盐溶液中的除钒应用

采用水热法合成纳米花状的β-CrOOH,并用于钒(V^(5+))的吸附分离。在碱性体系中,合成的β-CrOOH比表面积为174.882 m^2/g,孔体积为0.602 cm^3/g。在65℃、pH=4时,β-CrOOH对V^(5+)的最大吸附容量可达到32.66mg/g。吸附机理表明,β-CrOOH在吸附过程中其表面会释放出羟基以形成配位不饱和Cr^(6+)活性中心,溶液中的钒酸根(VO_4^(3+))单体通过钒氧双键(V=O)与不饱和的Cr^(6+)活性中心结合,形成内球型配位,从而吸附钒。在铬酸盐的清洁生产应用中,将β-CrOOH置于铬铁矿无钙焙烧中和液(Na_2CrO_4-NaVO_3-H_2O)中用来选择性分离V^(5+)离子。结果表明,适量的β-CrOOH能将铬中和液中91.57%的钒有效脱除掉,铬几乎无吸附,从而实现钒铬的有效分离。

底心正交和三方CrOOH热分解制备氧化铬绿的研究

羟基氧化铬(CrOOH)热分解制备氧化铬绿颜料是铬酸盐氢还原法制备氧化铬绿清洁工艺的单元之一。研究表明,CrOOH的结构对其热分解所得氧化铬绿的色度有显著影响,但CrOOH晶体结构对所得氧化铬绿色度的影响尚未有系统研究报道。本工作通过铬酸钠溶液氢还原制备得到了两种晶型的CrOOH并借助化学滴定、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和热重-差示扫描量热分析(TG-DSC)对其组成、结构、形貌和热分解过程进行了研究。以两种不同晶型的CrOOH为原料调控制备得到了不同色度的氧化铬绿颜料,借助XRD和SEM对其物相和形貌进行了表征,并使用Datacolor110色度仪测定了其色度参数。结果表明,两种CrOOH的晶体结构分别为底心正交和三方,其形貌分别呈现片状和六方片状,组成可分别写作Cr_(2)O_(3)·1.49H2O和Cr_(2)O_(3)·1.12H2O。与三方CrOOH相比,底心正交的CrOOH热分解得到的氧化铬绿颗粒尺寸更小、大小更均匀、颜色更亮更黄。最终,以不同比例的底心正交和三方CrOOH为原料,调控制备得到了多种色调的氧化铬绿颜料。