阴离子表面活性剂在铝酸钠溶液晶种分解中的作用

目的研究铝酸钠溶液晶种分解过程中阴离子表面活性剂的作用机理.方法在铝酸钠溶液晶种分解过程中,加入适量的I1、I2、I3、I4阴离子表面活性剂类添加剂可以强化分解过程,提高分解产物氢氧化铝的粒度和强度.采用紫外可见分光光度计测定了添加剂的重要组分——油酸的吸附平衡时间及吸附等温线;借助红外光谱确定阴离子表面活性剂在氢氧化铝颗粒表面的吸附方式.结果在试验条件下,油酸40 mim即达到吸附平衡;在铝酸钠溶液晶种分解过程中,阴离子表面活性剂主要通过静电力作用吸附到氢氧化铝颗粒表面.结论确定了铝酸钠溶液晶种分解体系油酸在氢氧化铝界面的等温吸附方程.     

铝酸钠溶液晶种分解过程中的分形动力学

研究了铝酸钠溶液晶种分解过程中晶种对种分的影响，提出了铝酸钠溶液种分反应的分形介质及反应动力学关系式，通过实验研究了铝酸钠溶液在高固含情况下晶种分解过程中的谱维数变化。研究结果表明：铝酸钠溶液种分过程符合分形介质反应动力学的基本规律，种分过程中谱维数的变化与晶种的活性及温度有关；分形反应的速率常数kt与时间的谱维数相关，kt=kt^ds/2-1；以洗涤过的杂质含量少，没有附碱的氢氧化铝为晶种，铝酸钠溶液在45，50和55℃下种分，谱维数变化在1h后存在转变时间点，而在65℃时则没有，随着温度升高，谱维数增大，前期反应活性增大，以未经洗涤，附碱含量高的氢氧化铝为晶种，在50℃存在谱维数转变点，在种分前期，反应谱维数较小，活性较低。     

铝酸钠溶液分解过程表面活性剂在晶种界面的吸附

目的研究四种阴离子表面活性剂和两种非离子表面活性剂在晶种氢氧化铝界面上的吸附行为,探讨铝酸钠溶液种分过程添加剂的复配依据.方法采用紫外可见分光光度计,测定各种表面活性剂的吸附平衡时间及吸附等温线,研究了几种表面活性剂在氢氧化铝界面的吸附规律.结果阴离子表面活性剂随碳链的增长,其临界胶束浓度值相应地减少;表面活性剂的浓度大于临界胶束浓度后,吸附等温线为线性;温度升高会降低阴离子表面活性剂的吸附,而非离子表面活性剂的吸附量增大.结论十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、油酸、硬脂酸钠、聚乙二醇和Span80 6种表面活性剂的最佳添加量(CMC)分别为8.62×10-7mol/g、8.66×10-7mol/g、5.38×10-7mol/g、5.54×10-7mol/g、2.17×10-7mol/g和1.82×10-7mol/g,对工业生产中如何配制添加剂具有指导意义.     

砂状氧化铝生产过程中晶种对分解过程影响的研究

根据山西铝厂种分生产工艺条件,研究高浓度铝酸钠溶液种分分解过程中晶种粒度和种子比对分解过程的影响规律。结果表明,晶种粒度对分解率和产品质量都有较大影响,使用粗晶种,分解产品粒度大,强度高,分解率低;使用细晶种,分解产品粒度小,分解率高;种子比较大时,分解率提高,而且有利于产品氢氧化铝的长大。     

铝酸钠溶液晶种分解过程中的附聚机理

为了对种分附聚过程机理进行深入了解,利用实验室制备的细粒氢氧化铝晶种进行了细颗粒循环次数和附聚时间对附聚过程影响的实验研究,借助于激光粒度分析仪大型检测设备对附聚产物的粒度分布进行了系统分析;运用动量守恒定律,探讨了铝酸钠溶液晶种分解过程中的附聚机理.结果表明：实验条件不同,发生附聚的颗粒最小粒径不同.附聚过程只能发生在细小颗粒之间,且小颗粒优先附聚.附聚过程从最小粒级开始,由小到大依次进行,直到达到临界直径为止.粒度相差较大的颗粒间不能发生有效附聚;粒度相近的颗粒碰撞时,两颗粒发生碰撞时的相对取向也会对附聚效率造成影响,对碰时效果最好.     

铝酸钠溶液种分产品粒数分布的数值模拟

为优化铝酸钠溶液种分过程各工艺参数以达到所需产品的粒度分布,采用对数正态分布函数对铝酸钠溶液种分产品粒度分布进行拟合,构建可计算分解过程中粒子总数及各粒径范围内粒数分布的数学模型,并以几何级数方式划分粒径范围进行计算分析.结果表明,初始晶种粒度分布及比表面积大小是影响分解机理及产物粒度组成的重要参数;使用粗晶种时,溶液分解初期主要由二次成核机制控制,而分解后期种分过程是在附聚和晶体长大共同作用下进行的,分解率较低,易细化;初始晶种较细时,种分过程由附聚和晶体长大机制共同控制,分解率提高但所获产品粒度较细.     

氢氧化铝表面改性及热分解行为

通过机械球磨法制备不同粒径的氢氧化铝,配制不同的表面活性剂,采用湿法工艺对氢氧化铝进行表面改性研究.通过对比表面积、吸油值、SEM等性能测定,发现改性后的氢氧化铝吸油量降低,明显改善了在聚合物单体中的分散性.通过热分析研究了粒度对氢氧化铝的热分解影响,发现粒度达到3μm后,分解曲线变成只有一个独峰.与PVC复合进行阻燃测试,发现氢氧化铝的粒度越细,填充量增加,阻燃效果好.表明即使颗粒较粗的氢氧化铝,经过合适的表面改性,在PVC中也可以实现高掺量.     

苛碱浓度对种分产品粒度变化规律的影响

氢氧化铝产品粒度存在周期性爆发性细化是我国氧化铝生产中拜耳法部分固有的现象,它严重干扰了拜耳法系统的正常运行.为探明产品粒度周期性细化的机理,在实验室模拟工业条件,结合激光粒度分析仪与扫描电子显微镜,研究了苛碱浓度对种分过程产品粒度周期性细化的影响规律.结果表明：铝酸钠溶液苛碱浓度增加,产品粒度波动的振幅变大,细化时间延长;苛碱浓度降低,产品粒度发生爆发性二次成核时间较早,但细化后粒度恢复为粗颗粒的速度较快.溶液浓度的变化对溶液分解率也有较大影响,降低溶液浓度能提高铝酸钠溶液的分解率.     

超声波对铝酸钠溶液种分成核粒度的影响

通过对铝骏钠溶液种分过程中氢氧化铝粒径为1-3μm的粒子质量信息进行分析，考察了超声波强化处理对铝酸钠溶液二次成核的影响．实验结果表明：在较低温度(55℃)下，氢氧化铝固体中成核粒子数明显较多，表明超声波能够促进铝酸钠溶液的二次成核；在60℃和65℃实验条件下，虽然成核细颗粒数高于未用超声波强化的铝酸钠溶液的颗粒数，但远低于55℃实验条件下的细颗粒数，表明超声波强化促进二次成核，随温度升高，成核作用下降；在55℃时，低频超声波比高频超声波产生更多的成核粒子，低频超声波强化种分有更强的二次成核强化作用．     

Ca1.98MgSiO5：Eu^2＋0.02荧光粉的粒径控制及发光性能

利用溶胶-凝胶法制备Eu2＋掺杂的Ca2MgSiO5荧光粉．通过X射线衍射仪、荧光光谱仪和激光粒度分析仪对所合成样品的结构和发光性能进行表征．考察制备过程中加入表面活性剂和预烧温度对样品的晶型、粒径分布范围及发光性能的影响．结果表明：加入少量表面活性剂没有改变Ca1.98MgSiO5：Eu^2＋0.02荧光粉的晶型．添加表面活性剂（CTAB,三乙醇胺）使样品粒径分布范围变窄,相应地增强了荧光粉的发光强度．加入表面活性剂后预烧温度为700℃时粒径分布范围最窄．     

有机膨润土合成-吸附一体化处理染料废水实验研究

提出了利用膨润土对表面活性剂的吸附来实现有机膨润土合成-吸附一体化吸附处理染料的方法。以阴离子染料OrangeⅡ为例,对一体化工艺主要工艺参数如表面活性剂的量和种类、pH、无机盐对染料去除率的影响进行了研究。结果表明：阳离子表面活性剂有利于OrangeⅡ的吸附;较高浓度的阴离子、非离子表面活性剂对OrangeⅡ吸附过程有轻微影响,并随其质量浓度的增大被膨润土所吸附去除;一体化工艺受pH和无机盐质量浓度影响较小。     

聚乙烯吡咯烷酮对酸诱导液相沉积体系中GeO_2颗粒形貌的影响

在室温下,通过酸诱导液相沉积的方法,制备出了二氧化锗(GeO2)颗粒。制得的GeO2颗粒通过扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)进行表征。实验结果表明,向前驱液中加入酸,可以诱导锗酸根离子转化成立方体型的GeO2颗粒析出。而向反应液中再加入少量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)后,会析出纺锤体型的GeO2晶体颗粒。     

以双子表面活性剂为模板剂的纳米氧化锌的制备

以六水合硝酸锌和氢氧化钠为原料,双子表面活性剂1,4-正丁烷双（二甲基十六烷基溴化铵）为模板剂,采用直接沉淀法和水热合成法制备了纳米氧化锌. 通过X射线衍射法和扫描电子显微镜分别对氧化锌的晶体结构和形貌进行了研究. 结果表明,直接沉淀法和水热法所得纳米氧化锌的结构均为纤锌矿结构,但双子表面活性剂的加入、溶剂组成以及体系碱性变化都会对纳米氧化锌的形貌产生影响. 以双子表面活性剂为模板时,直接沉淀法得到的纳米氧化锌为片状花瓣,而水热合成法得到的纳米氧化锌为针状花瓣. 在水热合成法中,以双子表面活性剂为模板剂,随着体系中乙醇浓度的增加,花状氧化锌变为球状,而随着体系碱性的增强,针状纳米氧化锌被腐蚀,针状花瓣数目减少.     

添加剂对氧化铝粉体粒径的影响

为了获得高纯度超细粒径的氧化铝粉体,在采用溶胶凝胶法制备过程中必须添加某些添加剂.用激光粒度分析仪研究了表面活性剂在粉体制备过程中对粉体粒径的影响,用x射线衍射仪研究了晶种和相变添加剂对氧化铝粉体晶型的影响.研究发现,阳离子表面活性剂（TZZ）为较理想的制备超细氧化铝粉体的表面活性剂.当溶胶中不含表面活性剂时粉体表面改性是必然的,因为表面改性可以防止粉体团聚;当溶胶中含有表面活性剂时,表面改性的作用不明显.晶种和相变添加剂有利于稳定晶型αAl₂O₃的生成,而在溶胶中表面活性剂含量较适宜的情况下对氧化铝粉体粒径影响不大.同时,在烧结过程中,硝酸铵会分解释放出多种气体,析出的气体对烧结的固体有粉碎作用.     

聚醚改性氟硅表面活性剂的合成与溶液性质研究

通过阴离子开环聚合和硅氢加成反应得到聚醚改性氟硅表面活性剂和聚醚改性硅氧烷表面活性剂;并用核磁和红外来表征其结构。对聚醚改性有机硅表面活性剂和氟硅氧烷表面活性剂以及全氟表面活性剂进行溶液性质的研究发现：全氟表面活性剂的最小表面张力最低,聚醚改性氟硅表面活性剂的最小表面张力比聚醚改性的硅氧烷要高;对于相同的亲水链段和疏水链段聚醚改性的氟硅氧烷,其临界胶束浓度（CMC）比聚醚改性硅氧烷小;聚醚改性硅氧烷亲水链段的长度增加,CMC减少;而聚醚改性氟硅氧烷的疏水链段长度增加,CMC增加。     

表面活性剂对CuO/TiO2结构和光催化活性的影响

在催化剂制备过程中分别采用阴离子型、非离子型和阳离子型表面活性剂对CuO/TiO2进行修饰。采用XRD、BET、UV-Vis、FTIR、三维荧光和SEM对催化剂进行表征,发现表面活性剂的加入和类型变化不对催化剂的晶型和紫外可见吸收特性产生影响,催化剂中均有CuO和锐钛矿TiO22种晶体,催化剂吸收阈均达900 nm。但表面活性剂类型会影响催化剂表面有机基团量、催化剂内氧空位量和催化剂的粒径大小。加入阴离子型表面活性剂后,得到的催化剂表面有机基团和氧空位量最丰富,粒径最小,具有最高的光催化活性;加入阳离子型表面活性剂后,得到的催化剂的活性最差。当用十二烷基硫酸钠为改性剂催化降解邻苯二甲酸二丁酯时,2 h内邻苯二甲酸二丁酯降解率达到93%。     

月桂酸单异丙醇酰胺羧酸盐的合成及性能

为进行脂肪酸烷醇酰胺类表面活性剂研究,以月桂酸单异丙醇酰胺（ LMIPA）为原料,通过羧甲基化法合成新型阴离子表面活性剂月桂酸单异丙醇酰胺羧酸盐（ LMIPA-EC ）,对其合成条件进行探索,并测试其性能。结果表明：以80％氯乙酸溶液,固体NaOH的方式加料,配料比nLMIPA∶nClCH2COOH∶nNaOH ＝1∶1．5∶2．0,反应时间为3．5 h,反应温度为70℃左右较佳,在该实验条件下获得了81％的收率,经提纯后月桂酸单异丙醇酰胺羧酸盐的纯度可达92％;通过红外光谱对其结构进行了定性分析;同时测定了月桂酸单异丙醇酰胺羧酸盐的性能,测定结果表明：LMIPA-EC为性能比较优良的阴离子表面活性剂。     

轻烧镁粉制备超细片状氢氧化镁

以轻烧镁粉为镁源,氨水为沉淀剂,采用直接沉淀法制备超细片状氢氧化镁．通过粒度测试仪研究了不同反应条件对氢氧化镁平均粒径的影响,最终得到合成氢氧化镁的最佳工艺条件．利用X射线衍射、热失重分析、扫描电子显微镜和红外光谱仪对产物氢氧化镁进行了表征．分析了表面活性剂对制备氢氧化镁的影响．结果表明：实验所得产物为超细氢氧化镁,且晶体比较完善,形貌为六方片状．最佳合成工艺条件为反应温度40℃、反应时间1．5h、氨水的用量和滴加速度分别为170mL和12mL／min;添加阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠能有效改善氢氧化镁的分散性和形貌．