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文檔簡介

PreparationofMicroandNanoCalciumCarbonatefromArtificialGraniteWasteResidueAbstract:Micro-NanocalciumcarbonatewaspreparedbymicroemulsionmethodwithTween-80andstearicacidassurfactantsfromartificialgraniticwasteresidue.Itwascharacterizedbywhitenessmeter,scanningelectronmicroscopeandXRD,infraredspectrometer.Theresultsshowthattheoptimumconditionsforthepreparationofmicro-nanocalciumcarbonatebymicroemulsionmethodareasfollows:thedosageofTween-80is0.015mL,therotatingspeedis20r/t,andthereactiontimeis4min.Theresultsshowthatthecrystalformofmicro-nanocalciumcarbonateismainlysphericalandcalcite,andtheparticlesizeisbetween50nmand200nm,whichindicatesthattheproductismicro-nanocalciumcarbonate,anditisaverygoodgreenprospecttopreparemicro-nanocalciumcarbonatebyrecyclingartificialgraniticwasteresidue.Keywords:ArtificialGraniteWaste;Microemulsionmethod;Preparation;Micro-NanoCalciumCarbonate1引言納米碳酸鈣是一種新型粉末材料,粒徑在10~100nm之間。由于其價(jià)格實(shí)惠、無毒、無刺激性、白度高、色澤好等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于橡膠[1]、塑料[2]、造紙[3]、涂料[4]、印刷油墨[5]、日用化工[5]的生產(chǎn)中。隨著納米碳酸鈣領(lǐng)域的不斷發(fā)展,研究了其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,以及粒子表面晶體和電子結(jié)構(gòu)的變化,具有量子大小效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、宏觀量子效應(yīng)以及表面效應(yīng)[6]。這些納米材料顯示了磁性、催化性、光熱阻力、熔點(diǎn)等方面的優(yōu)越性能。1.1納米CaCO3在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀國外對納米碳酸鈣的生產(chǎn)和市場方面很早就已經(jīng)成熟,并且優(yōu)勢比較明顯。日本在納米碳酸鈣新技術(shù)和新產(chǎn)品的開發(fā)方面處于國際領(lǐng)先地位,有50多種不同形態(tài)和粒度的納米產(chǎn)品已經(jīng)開發(fā),如紡錘形、鏈鎖形、立方形等[7];歐美國家也對其進(jìn)行了深度的研究,其中TThriveni[8]等采用了碳化合成,在較好的工藝條件下制備出了方解石形納米碳酸鈣;KumarjyotiRoy[9]等用了溶膠-凝膠法,以SiO2對納米碳酸鈣改性,研究發(fā)現(xiàn)添加了SiO2-CaCO3的丁晴橡膠的熱穩(wěn)定性比較高。我國對納米碳酸鈣相關(guān)的研究和開發(fā)起步較晚。在20世紀(jì)80年代,天津化工研究院和一些地方高校開始對納米碳酸鈣進(jìn)行研究和開發(fā)。但與國外的生產(chǎn)技術(shù)差距仍然很大,比如存在規(guī)模小、成本高、品種較單一等缺點(diǎn)。目前國內(nèi)納米碳酸鈣的生產(chǎn)在質(zhì)量和數(shù)量上還遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)外市場的需求,特殊形貌種類的高端納米碳酸鈣仍主要依賴進(jìn)口。針對這不利的局面,只有盡快進(jìn)行納米碳酸鈣相關(guān)技術(shù)的研發(fā),提高產(chǎn)品質(zhì)量,加強(qiáng)新產(chǎn)品的研究,生產(chǎn)符合市場需求的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。1.2納米碳酸鈣的制備方法1.物理法物理法是指在制備的過程中沒有產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),對天然石灰石、白堊石等CaCO3含量高的材料,采用機(jī)械粉碎制得納米CaCO3的方法。若想通過機(jī)械粉碎制得小于1μm的值是十分困難的,只有采用一些特殊的方法和機(jī)械設(shè)備才能達(dá)到0.1μm以下[10]。大部分應(yīng)用于工廠生產(chǎn)中,制備過程相對簡單,但所需的設(shè)備比較大,對比在小型實(shí)驗(yàn)室中制備是比較困難的,且要得到比較小的粒徑也很難滿足。2.復(fù)分解法復(fù)分解法是在溶液條件下,加入沉淀劑,將碳酸鈣沉淀出來。通過控制反應(yīng)物的濃度以及反應(yīng)過程中的溫度來控制沉淀的碳酸鈣顆粒粒徑。廣西大學(xué)汪華月[11]將不同的鈣源和不同的碳酸鹽進(jìn)行反應(yīng),在少水的條件下,制備出納米碳酸鈣。復(fù)分解法制備的優(yōu)點(diǎn)是步驟簡單明了,實(shí)驗(yàn)裝置簡易。3.碳化法碳化法[12]是將石灰石進(jìn)行煅燒得CaO和窯氣,使CaO消化,由產(chǎn)生的懸浮Ca(OH)2在高剪切力作用下進(jìn)行粉碎,然后通過多級旋液分離把顆粒及雜質(zhì)除去,得到一定濃度的精制Ca(OH)2懸浮液;然后通入CO2氣體,加入適當(dāng)?shù)木涂刂苿蓟两K點(diǎn),得到所需晶型的CaCO3漿液;再進(jìn)行脫水、干燥、表面處理,得到納米碳酸鈣產(chǎn)品[13]。碳化法在國內(nèi)外很早就開始使用,但使用的設(shè)備和操作,比較適用于化工生產(chǎn)公司,在高校的實(shí)驗(yàn)室中難以實(shí)現(xiàn)。4.乳液法微乳液法制備納米碳酸鈣[14],有機(jī)溶劑、水、表面活性劑是主要的反應(yīng)體系。開始時(shí)生產(chǎn)的過程中,在氯化鈣-碳酸鈉微乳液中加入納米表面活性劑,可以使Ca2+和CO32-在攪拌的過程中分離,使其能充分的反應(yīng),反應(yīng)過程中加入的納米表面活性劑所形成的納米乳膠團(tuán)可以有效的阻止兩個(gè)離子的反應(yīng)時(shí)間,然而使晶核的生長速度減慢,其過程可以由人為控制得到想要的納米碳酸鈣形貌。微乳液法的優(yōu)點(diǎn)是可以控制制備的納米CaCO3顆粒尺寸大小到納米級范圍[15],實(shí)驗(yàn)裝置簡單。乳狀液膜法制備納米CaCO3[16],主要是將表面活性劑和膜溶劑兩種不溶的溶液在高速攪拌條件下反應(yīng),配制成油包水型的乳狀液,此外,膜相在連續(xù)相中以微滴的形式分布,表面活性劑分子在受體相界面上相對穩(wěn)定,在膜相與溶液的連續(xù)混合的過程中,在可觸相移動(dòng)介質(zhì)的作用下,將連續(xù)相中離子引入微滴中,與內(nèi)水相離子發(fā)生沉淀反應(yīng),得到的產(chǎn)物粒徑會(huì)更小,顆粒將被均勻地分割,促進(jìn)高純化的生產(chǎn)。1.3人造崗石廢渣概況人造崗石廢渣的主要成分是碳酸鈣,其中含有少量的不飽和樹脂。除了少量可以利用之外,大部分都以廢渣形式處理掉,造成大量的資源浪費(fèi)。由此,可以把人造崗石廢渣回收利用,恰好符合國家資源利用的基本國策,不僅可以引用到各個(gè)領(lǐng)域,而且綠色又環(huán)保。綜合以上幾種納米碳酸鈣的制備方法,本文以人造崗石廢渣為原料,以吐溫-80和硬脂酸作為表面活性劑,采用微乳液法制備微納米CaCO3。采用該制備方法主要是其實(shí)驗(yàn)裝置和操作方面較為簡便,且只要在室溫中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)即可。2實(shí)驗(yàn)部分2.1實(shí)驗(yàn)藥品與儀器藥品:人造崗石廢渣,由廣西利升石業(yè)有限公司提供;鹽酸、碳酸鈉、硫化物沉淀劑、吐溫-80、硬脂酸、鹽酸羥胺、鄰二氮菲溶液、醋酸鈉溶液、無水乙醇,均為AR。主要儀器見表2-1。表2-1實(shí)驗(yàn)儀器儀器設(shè)備型號生產(chǎn)廠家可見分光光度計(jì)722型上海光譜儀器有限公司電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱DHG-9140A上海齊欣科學(xué)儀器有限公司分析天平AR224CN奧豪斯儀器(上海)有限公司白度儀SBDY-1上海悅豐儀器儀表有限公司激光粒度分析儀LS-POP(6)珠海歐美克儀器有限公司集熱式恒溫加熱磁力攪拌器X射線衍射儀掃描電子顯微鏡紅外光譜儀DF-101SUltimaLVJSM-761OFSpectrumtwo鞏義市華儀器有限責(zé)任公司日本理學(xué)公司日本電子股份有限公司美國珀金埃爾默股份有限公司2.2實(shí)驗(yàn)步驟2.2.1實(shí)驗(yàn)的原理CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2OCaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl2.2.2實(shí)驗(yàn)過程取10g人造崗石廢渣,用蒸餾水1:5的比例溶于其中,加入10%HCl與其反應(yīng),直至無氣泡產(chǎn)生,抽濾,加入硫化物沉淀劑[17]除鐵,再次過濾,濾液中加入吐溫-80和硬脂酸制成油相,以20%碳酸鈉溶液作為水相,將碳酸鈉溶液以逐滴滴加的方式加到氯化鈣溶液中,待碳酸鈉溶液滴加完后,反應(yīng)5min左右,過濾、洗滌、干燥,可獲得微納米碳酸鈣。2.2.3除鐵工藝1.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制根據(jù)測量數(shù)據(jù)以鐵離子濃度為x軸,吸光度為y軸,制作鐵離子濃度與吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到回歸曲線方程及線性關(guān)系。2.對氯化鈣溶液進(jìn)行測定,分別測定溶液滴加硫化物沉淀劑前后含有鐵離子濃度,考查滴加不同的硫化物沉淀劑對鐵離子去除率的影響。2.3測試與表征2.3.1白度的測試采用白度儀對樣品進(jìn)行測試,按照使用說明書的流程進(jìn)行操作,記錄最終數(shù)據(jù)。2.3.2表征采用掃描電鏡顯微鏡對樣品的形貌,用毛細(xì)管點(diǎn)到樣品柱上,待干燥后采用掃描電鏡顯微鏡觀察。采用X射線衍射儀對樣品進(jìn)行測試,條件為管電流為200mA,管電壓為40kv,掃描速度為8(°)/min,范圍為10°~90°。采用紅外光譜對樣品測試[18],測試條件為官能團(tuán)在400~4000cm-1的吸收光譜,對其進(jìn)行分析是否參雜有其他物質(zhì)。3結(jié)果與分析3.1HCl用量對人造崗石廢渣的利用率的影響取10g人造崗石廢渣,用10%HCl加入反應(yīng),考查鹽酸的用量(120mL、140mL、160mL、180mL、200mL)對人造崗石廢渣的利用率的影響,結(jié)果如圖3-1。圖3-1HCl用量對人造崗石廢渣的利用率的影響從圖3-1可知,當(dāng)鹽酸的用量增加時(shí),人造崗石廢渣的利用率逐漸增加,當(dāng)鹽酸的用量為180mL時(shí),此時(shí)人造崗石廢渣的利用率可達(dá)91%。這是因?yàn)辂}酸用量不足時(shí),沒反應(yīng)的碳酸鈣和樹脂一同作為沉淀物;當(dāng)鹽酸稍過量時(shí),碳酸鈣完全起反應(yīng),樹脂此時(shí)完全沉淀出來。可知,最佳的鹽酸用量為180mL。3.2除鐵效果分析3.2.1鐵離子標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制圖3-2鐵離子標(biāo)準(zhǔn)曲線從圖3-2可知,鐵離子標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.18071x+0.00495,R2=0.99833,線性相關(guān)性良好。3.2.2硫化物沉淀劑的用量對除鐵效果的影響在鹽酸滴加量為180mL的情況下,與人造崗石廢渣反應(yīng)得到氯化鈣溶液,取5mL氯化鈣溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),考查不同硫化物沉淀劑的添加量(0滴、1滴、2滴、3滴、4滴、5滴)對氯化鈣溶液中鐵離子去除率的影響,其結(jié)果如下圖。圖3-3硫化物沉淀劑的用量對除鐵效果的影響從圖3-3可以看出,當(dāng)?shù)渭?滴硫化物沉淀劑時(shí),鐵離子的去除率為98.07%,當(dāng)?shù)渭?滴時(shí),鐵離子的去除率為92.3%,呈下降的趨勢。并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,加入硫化物沉淀劑前的氯化鈣溶液中含鐵離子濃度為11.01ug/mL;當(dāng)不加入氯化鈣溶液,只滴加幾滴硫化物沉淀劑去測吸光度得到的去除率數(shù)值與92.3%相差不大,故選擇滴加3滴硫化物沉淀劑作為最佳條件。3.3吐溫-80的用量分析對微納米碳酸鈣形成的影響對除鐵后的濾液加入吐溫-80,硬脂酸1.25g,采用轉(zhuǎn)速10r/t,加入碳酸鈉10.6g,探討不同吐溫的用量(0.015mL、0.020mL、0.025mL、0.030mL)對微納米碳酸鈣形成的影響。結(jié)果如圖3-4、圖3-5、圖3-6、圖3-7所示。圖3-4圖3-5圖3-6圖3-7圖3-4、3-5、3-6、3-7為添加不同吐溫-80用量(0.015mL、0.020mL、0.025mL、0.030mL)掃描電鏡圖圖3-4為滴加吐溫-80為0.015mL時(shí)的掃描電子顯微鏡圖片,其顆粒分布情況較好,放大20000倍來對顆粒進(jìn)行觀察時(shí),顆粒結(jié)構(gòu)為球型,并且有些顆粒達(dá)到納米級范圍,顆粒表面比較平滑,沒有存在小顆粒;圖3-5為滴加0.020mL吐溫-80的掃描電子顯微鏡圖片,可以發(fā)現(xiàn)圖片中的顆粒有存在團(tuán)聚現(xiàn)象,且有少許小顆粒覆蓋在大顆粒上面,這可能是顆粒的再生表現(xiàn),也可能存在著其他雜質(zhì);圖3-6為滴加0.025mL吐溫-80的掃描電子顯微鏡圖片,可以看出有團(tuán)聚現(xiàn)象,顆粒分散不均勻,表面較粗糙,不光滑,并且存在其它的顆粒結(jié)構(gòu)異變現(xiàn)象;圖3-7為滴加0.030mL吐溫-80的掃描電子顯微鏡圖片,放大25000倍觀察,發(fā)現(xiàn)顆粒的形狀有變大現(xiàn)象,與前面幾種情況對比,顆粒的大小及顆粒的粒度都要大一些,而且顆粒表面很粗糙。綜上分析后可得:最佳吐溫-80用量為0.015mL。3.4轉(zhuǎn)速的大小對微納米碳酸鈣形成的影響對除鐵后的濾液加入吐溫-80的量為0.015mL,硬脂酸1.25g,碳酸鈉10.6g,探討不同轉(zhuǎn)速(12.5r/t、15.0r/t、17.5r/t、20.0r/t)對微納米碳酸鈣形成的影響。結(jié)果如圖3-8、圖3-9、圖3-10、圖3-11所示。圖3-8圖3-9圖3-10圖3-11圖3-8、3-9、3-10、3-11為不同轉(zhuǎn)速(12.5r/t、15.0r/t、17.5r/t、20.0r/t)掃描電鏡圖圖3-8為轉(zhuǎn)速在12.5r/t時(shí)的分布情況,圖中可以看出顆粒的分散是比較好的,但存在著少量顆粒團(tuán)聚在一起,且有些顆粒已經(jīng)變形成方塊狀;圖3-9為轉(zhuǎn)速在15r/t時(shí)的分布情況,圖中的顆粒結(jié)構(gòu)不規(guī)則,說明產(chǎn)品的質(zhì)量不高;圖3-10為轉(zhuǎn)速在17.5r/t時(shí)的分布情況,圖中的分散性比較好,但大顆粒比較多,也存在結(jié)構(gòu)的異變;圖3-11為轉(zhuǎn)速在20r/t時(shí)的分布情況,其顆粒的大小分布比較均勻,分散性好,顆粒結(jié)構(gòu)多數(shù)為球霰型,且表面光澤。根據(jù)以上幾個(gè)圖片的分布情況進(jìn)行對比,出現(xiàn)各自情況很可能是在制備樣品的過程中所出現(xiàn)的一些問題,樣品在滴加的過程中產(chǎn)生的一些誤差以及不同轉(zhuǎn)速對產(chǎn)品的質(zhì)量的影響。經(jīng)過掃描電子顯微鏡分析圖后,隨著轉(zhuǎn)速的增加,分散情況越明顯,產(chǎn)品的效果越好。由此可以選擇轉(zhuǎn)速為20r/t作為最佳的條件。3.5反應(yīng)時(shí)間對微納米碳酸鈣形成的影響對除鐵后的濾液加入吐溫-80量為0.015mL,硬脂酸1.25g,碳酸鈉10.6g,轉(zhuǎn)速為20r/t,探討不同的反應(yīng)時(shí)間(3min、4min、5min、6min)對微納米碳酸鈣形成的影響。結(jié)果如圖3-12、圖3-13、圖3-14、圖3-15所示。圖3-12圖3-13圖3-14圖3-15圖3-12、3-13、3-14、3-15為不同反應(yīng)時(shí)間(3min、4min、5min、6min)掃描電鏡圖圖3-12為在一定條件下,反應(yīng)時(shí)間為3min的掃描電子顯微鏡分布圖,其顆粒發(fā)生團(tuán)聚,顆粒較大,表面光滑;圖3-13為在一定條件下,反應(yīng)時(shí)間為4min的掃描電子顯微鏡分布圖,其顆粒存在團(tuán)聚現(xiàn)象,顆粒形狀發(fā)生異變;圖3-14為在一定條件下,反應(yīng)時(shí)間為5min的掃描電子顯微鏡分布圖,其顆粒較大,也存在團(tuán)聚現(xiàn)象;圖3-15為在一定條件下,反應(yīng)時(shí)間為6min的掃描電子顯微鏡分布圖,其顆粒分散性較好,但顆粒較大;綜上四種情況可知:顆粒的分散性都比較好,表面光滑,沒有棱角。但通過測試顆粒的大小得知:反應(yīng)4min的樣品較為理想,其余三個(gè)樣品的粒度相對較大,所以最終選擇以反應(yīng)時(shí)間4min為最佳條件。3.6白度的測試分析對人造崗石廢渣和制備出的微納米碳酸鈣的白度進(jìn)行測試,結(jié)果如表2-4.表3-1人造崗石廢渣和微納米碳酸鈣的白度對比測試樣品人造崗石廢渣微納米碳酸鈣白度(%)90.7%93.4%人造崗石廢渣主要含有90%的CaCO3和10%的不飽和樹脂,正常情況下可以清楚的看到人造崗石廢渣的表面有碳灰色的物質(zhì),整體看上去不完全是白色,說明人造崗石廢渣中含有其他物質(zhì)成分。由表3-1可知,原樣的白度只有90.7%,經(jīng)過化學(xué)分離處理制備得到的微納米碳酸鈣白度為93.4%,說明在制備微納米碳酸鈣的過程中,已經(jīng)除去了原樣中存在的不飽和樹脂,且制備得到的微納米碳酸鈣較細(xì),表面潤滑,而原樣表面較粗糙。3.7掃描電子顯微鏡分析對人造崗石廢渣和在最優(yōu)條件下制備的微納米碳酸鈣進(jìn)行掃描,結(jié)果如圖3-16所示。圖3-16人造崗石廢渣和微納米碳酸鈣掃描圖從圖3-16可知人造崗石廢渣中碳酸鈣的分布情況,主要形貌為方解石型和球霰型,經(jīng)過超聲分散后出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象,可以看出方塊狀的碳酸鈣表面上附著有不飽和樹脂,這主要是人造崗石廢渣里面含有碳酸鈣和不飽和樹脂,未經(jīng)過處理的人造崗石廢渣在掃描電子顯微鏡下可以清楚看出來;從圖可知,在最優(yōu)條件下制備得到的微納米碳酸鈣經(jīng)過超聲分散過后,粒子較分散,表面較為圓滑,沒有不飽和樹脂在顆粒表面上,說明在分離過程中,不飽和樹脂被除去,方塊狀的碳酸鈣顆粒在制備過程中會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)變化,形成球狀的顆粒。結(jié)果表明:制備得的微納米碳酸鈣主要晶型為球霰型和方解石型。粒度介于70-150nm之間。3.8XRD分析對人造崗石廢渣和最優(yōu)條件下制備的微納米碳酸鈣進(jìn)行XRD檢測。圖3-17是人造崗石廢渣和微納米碳酸鈣的XRD圖。表3-2為人造崗石廢渣、微納米碳酸鈣和標(biāo)準(zhǔn)碳酸鈣2θ角對比數(shù)據(jù)。圖3-17人造崗石廢渣和微納米碳酸鈣的XRD圖表3-2人造崗石廢渣、微納米碳酸鈣和標(biāo)準(zhǔn)碳酸鈣2θ角對比數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)碳酸鈣CaCO3人造崗石廢渣微納米碳酸鈣22.93°23.01°23.01°29.31°29.72°29.32°31.29°30.96°31.05°35.80°35.85°35.85°39.28°39.53°39.36°42.94°43.22°43.84°47.41°47.49°47.49°48.33°48.51°48.51°56.40°56.50°55.66°57.22°57.52°57.52°從表3-2可知:人造崗石廢渣、微納米碳酸鈣、標(biāo)準(zhǔn)圖譜碳酸鈣的衍射角2θ基本對應(yīng),結(jié)果表明:人造崗石廢渣中含有碳酸鈣,微納米碳酸鈣的衍射角2θ與人造崗石廢渣的衍射角2θ基本相對應(yīng)。從圖3-17知:人造崗石廢渣和微納米碳酸鈣的圖譜曲線大致相同,但衍射角2θ為b時(shí),與人造崗石廢渣的圖譜不對應(yīng),考慮到實(shí)驗(yàn)過程中滴加碳酸鈉,反應(yīng)時(shí)間4min的情況下,反應(yīng)完后可能存留有碳酸鈉,通過與碳酸鈉的標(biāo)準(zhǔn)圖譜對應(yīng),碳酸鈉圖譜中衍射角2θ與圖3-17基本對應(yīng),說明溶液中含有碳酸鈉(b)。其中對應(yīng)微納米碳酸鈣的衍射角2θ為29.32°、39.13°、43.22°時(shí),與人造崗石廢渣的三個(gè)特征衍射峰值基本對應(yīng),所以樣品的晶型為球霰型和方解石型。結(jié)果表明:以人造崗石廢渣為原料,加入180mL10%HCl,對除鐵后的濾液加入0.015mL的吐溫-80,硬脂酸1.25g,碳酸鈉10.6g,20r/t的轉(zhuǎn)速反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為4min后得到的樣品性質(zhì)沒有發(fā)生改變,還是表現(xiàn)出碳酸鈣的特征衍射角。3.9紅外吸收光譜儀測試分析以人造崗石廢渣和最優(yōu)條件下制備的微納米碳酸鈣進(jìn)行紅外吸收光譜檢測,結(jié)果如圖3-18所示。圖3-18人造崗石廢渣和微納米碳酸鈣的紅外圖譜從圖3-18分析可知,在波數(shù)為1417cm-1、874cm-1處表現(xiàn)的特征峰為球霰型的碳酸鈣,711cm-1處表現(xiàn)的特征峰為方解石型的碳酸鈣,其中1417cm-1為C-O的反對稱伸縮振動(dòng),874cm-1為C-O的面外彎曲振動(dòng),711cm-1為C-O的面內(nèi)彎曲振動(dòng),表明人造崗石廢渣為球霰型和方解石型。再根據(jù)微納米碳酸鈣的圖分析可知,在波數(shù)為1471cm-1、1081cm-1、882cm-1處表現(xiàn)的特征峰為球霰石型的碳酸鈣,且743cm-1處表現(xiàn)的特征峰為碳酸鈣的方解石型,其中1471cm-1為C-O的反對稱伸縮振動(dòng),1081cm-1為C-O的對稱伸縮振動(dòng),882cm-1為C-O的面外彎曲振動(dòng),743cm-1為C-O的面內(nèi)彎曲振動(dòng),表明微納米碳酸鈣為球霰型和方解石型。但是2920cm-1、2843cm-1處均出現(xiàn)了微弱的吸收峰值,其中2920cm-1為CH2的反對稱伸縮,2843cm-1為CH2的對稱伸縮,可能是制備過程中摻雜了一些雜質(zhì)所引起的,且說明改產(chǎn)品的純度不是很好。4結(jié)論(1)以人造崗石廢渣為原料,用10%HCl反應(yīng),除去不飽和樹脂,采用微乳液法制備微納米碳酸鈣的最優(yōu)條件為:吐溫-80的用量為0.015mL、轉(zhuǎn)速為20r/t、反應(yīng)時(shí)間為4min。(2)在最優(yōu)條件下,制備的微納米碳酸鈣。電鏡掃描可知:產(chǎn)品最終的粒徑分散性能較好,晶型為球霰型和方解石型,粒度范圍在50nm-200nm。(3)以人造崗石廢渣為原料采用微乳液法制備微納米碳酸鈣,方法簡便,原樣的來源廣泛,方便易得,并且能夠有效的循環(huán)利用廢渣,是一種很好的綠色發(fā)展前景。參考文獻(xiàn)[1]劉亞雄.用于橡膠的納米碳酸鈣的研制[J].山東:山東化工,2019,48(16):51-52.[2]李文康,張宸宇,歐西江.一種超細(xì)輕質(zhì)碳酸鈣的改性方法及其在塑料上的應(yīng)用[P].中國:CN107629487A.[3]楊志遠(yuǎn).納米碳酸鈣改性苯丙乳液的制備及其在紙張涂料中的應(yīng)用[D].浙江:浙江理工大學(xué),2013.[4]王維錄,靳濤,呂海亮,等.改性納米碳酸鈣制備乳膠涂料研究[J].山東:山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,32(03):39-46.[5]楊春玲.納米碳酸鈣的制備及粒徑、形貌控制[D].上海:東華大學(xué),2014.[6]范體國.納米碳酸鈣的制備和應(yīng)用[D].武漢:湖北工業(yè)大學(xué),2018.[7]關(guān)欣,何日梅,張金彥,等.納米碳酸鈣的制備方法及其應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].2015年中國

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