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    不同pH值對擬薄水鋁石反應中沉淀率和產品性能的影響

    2022-01-03 09:24:40


    擬薄水鋁石在工業中的應用非產廣泛,特別是其物理化學屬性在催化劑、催化劑載體、吸附劑、研磨材料、拋光材料、化妝品填料和無機膜材料等工業生產中用途非常廣闊,是一類很具有廣闊前途的新型材料。因此揚州中天利今天就給大家深度解析pH對沉淀率和產品性能的影響。


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    在不同反應終點pH值下,控制陳化時間4h,陳化溫度100℃,得到不同的產品。擬薄水鋁石的沉淀率很高,大部分條件下都超過98%,溶液中的鋁可以得到有效利用。當pH在11的時候沉淀率較低,只有91%,其原因是pH為11時,溶液的堿性依然較強,沉淀尚未完全。通過比表面積和膠溶指數的結果可以看出,隨著反應終點pH的增加,比表面積和膠溶指數擬薄水鋁石先增大后減小,反應終點pH為10.5時為較佳反應條件,產品的比表面積達到282m2/g,膠溶指數達到96.2%。

    在反應終點pH小于10.5的時候有針狀物質生成,pH達到10.5后針狀物質消失,隨著pH的進一步增大,產品的粒度也進一步增加。由于在NaAlO2基本反應完全后繼續通入CO2時,CO2和溶液中的CO32-會反應生成HCO3-,當HCO32-/Al3+≥1時會有絲鈉鋁石的生成,而絲鈉鋁石的微觀結構是結晶完善的針狀物質,同時,當反應終點pH達到10.5時沉淀率較高,反應已經完全進行,因此,可以推斷出pH小于10.5時生成的針狀物質是絲鈉鋁石。對反應終點pH=9和反應終點pH=10.5的產物進行XRD檢測,根據XRD結果,可以確定pH=9時的產物是絲鈉鋁石,當pH=10.5時的產物為擬薄水鋁石或薄水鋁石。

    pH=9時的產物進行熱重分析可以看出,100℃前,200~250℃以及350~400℃時產品質量呈大幅度下降,100℃之前是游離水被蒸發,200~250℃是結晶水脫除,350~450℃是γ氧化鋁開始形成,結合XRD和熱重結果可以確定該物質是擬薄水鋁石。

      隨著pH的增大,針狀結構的生成量越來越少,意味著絲鈉鋁石在pH增大的情況下生成量越來越少,當pH達到10.5后,不再有針狀結構生成,產品呈多顆粒聚集狀。因此,在pH為10.5時產品的球狀結構較多,無針狀結構,性能較好。

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