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在水中没有产生硬团聚的情况下与硬脂酸钠反应,形成了疏水、分散性 好、表面包覆丫硬脂酸钙的纳米碳酸钙粒子
发表日期:2020/3/1       点击:506
一、材料与方法
(一)材料与实验装置
材料:Ca (OH)2,工业纯;C02气体;NaOH,化学纯;硬脂酸,邻苯二甲酸二辛脂,分析纯,均为市售。
实验装置:玻璃反应釜、DDS-11C型电导率仪(上海雷磁仪器厂)、PHS-2C型酸度计、高速搅 拃机、水浴加热器等。
(二) 纳米碳酸钙合成、改性一体化原理与工艺
纳米碳酸钙合成原理,采用如下反应式:
Ca(OH)2 + C02 = CaCO., | + H20 (1)
生成CaCO,纳米粒子,在水中没有产生硬团聚的情况下与硬脂酸钠反应,形成了疏水、分散性 好、表面包覆丫硬脂酸钙的纳米碳酸钙粒子。反应式如下:
CaC03 十 2Cl7H35C00Na = (Cl7H35COO)2Ca + Na2CO, (2)
实验步骤如下:①用电子天平称取15 g Ca(OH)3,加人装有500 mL水的锥形瓶中,配制成浓度 为3%的〇1((州)2悬浊液,并高速搅拌51油1,超声波分散511^,在70~80<1;下高速搅拌均勻。(1)将 -定量的氢氧化钠溶解于70 ~80T水中,其摩尔浓度为2.5 mol/L,再加人8倍于氢氧化钠质量的硬脂 酸,待完全溶解,配成2.5mol/L的硬脂酸钠溶液,备用。③均匀缓慢地向上述Ca(0H)2悬浊液通人 C〇2气体,加入一定量的表面改性剂(硬脂酸或硬脂酸钠)并不断搅拌,用电导率仪测体系的电导率, 利用酸度计检测体系的pH值,直到体系的电导率下降到最低、pH达到中性时停止通气,继续搅拌1〇 min;经抽滤、洗涤、干燥、研磨后,得到白色纳米碳酸钙粉体,备用。
整个碳化过程中,体系的电导率两次下降回复。第一次下降回复时,PH值并没有变化,液相中主 要导电物质OH—的摩尔分数没有变化。此时溶液中生成线束状中间体,造成液相黏度增大,从而使电 导率下降,随着线束状中间体的逐渐溶解,黏度降低,电导率回复。电导率第二次下降时,碳化反应 转移到(^(0?)2固液膜中,液相中0H_摩尔分数降低,电导率降低到最低点时,Ca(0H)2反应完全, 生成〇1〇)3的碳化反应结束。若继续通〇)2时,可使已生成的碳酸钙与(:02反应生成Ca(HC03)2.使 液相中Ca2+的摩尔分数增大,电导率变大。
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