纳米氧化镁的制备及粒径分布与其活性的关系研究

纳米氧化镁的制备及粒径分布与其活性的关系研究我国的镁资源分布广泛、含量丰富,存在于海水、地下卤水和天然盐湖中,但是对其开发利用率还不高。卤水作为一种液态的镁资源,在镁系列化合物的制备中占有重要的一席之地。以卤水或氯化镁为原料,制备高活性的纳米氧化镁,成本低廉,操作简便,可以达到充分合理利用镁资源的目的。充足的生产原料可以满足氧化镁市场的需求量,避免了供应不足,为各种行业的发展提供有利的保证,同时还可以提高氧化镁产品在国内外市场中的竞争力,实现其经济价值和应用价值。高活性的纳米氧化镁具有广阔的应用前景,能够应用于冶金、航天航空、电子、食品等各个经济领域,产品的数量和质量都对国民经济的发展有着直接的影响。人们越来越重视研究纳米氧化镁的活性和应用方向,逐步将其多元化、世界化、国际化,提高了氧化镁的附加值。本论文以氯化镁(分析纯)或卤水为原料,优化直接沉淀法制备纳米级氧化镁产品的方法,加大卤水资源的开发及应用领域,并对纳米氧化镁的活性进行测定,充分利用我国有利的自然资源,成本低、污染小,从而更好的促进社会的发展和进步,满足人民生活水平的要求。本论文的主旨内容包括：1.碳酸铵直接沉淀法制备纳米氧化镁产品以碳酸铵和氯化镁为原料,探究制备纳米氧化镁的最佳实验条件。实验过程中将前驱物碱式碳酸镁进行TG-DTA分析,确定最佳煅烧温度。将影响氧化镁粒径的实验因素通过控制变量法,制备纳米氧化镁。用激光粒度仪测定产品的粒径大小,并对不同温度下制备的产品进行XRD分析,逐步确定最佳反应温度、反应摩尔比和表面活性剂PEG的用量。最后,对最佳条件下制得的氧化镁产物进行XRD及SEM分析,得到平均粒径为50nnm的哑铃状氧化镁。2.氧化镁粒度分布与其活性的递变关系研究将不同的沉淀剂加入到氯化镁溶液中,通过改变反应条件制备一系列不同粒径分布的氧化镁,用激光粒度仪测定其粒径分布,结果表明,用氢氧化钠作为沉淀剂时,所得产品粒径较小且分散均匀。用柠檬酸法和碘吸附值法测定氧化镁粉体的活性,两者是极具代表性的化学法和物理法,比较不同反应和测定因素对MgO活性的影响。最后,以NaOH为沉淀剂,反应温度分别为0℃、20℃、40℃、60℃、80℃,所得MgO成品进行SEM表征。结果表明,晶体的晶型形貌与温度有直接的关系,并且晶体表面的自组装颗粒的形貌也有明显差别。3.卤水-纯碱、碱法制备高活性的纳米氧化镁实验以工业卤水、纯碱和氢氧化钠为原料,改变反应条件,测定氧化镁的粒径、活性及产品中氧化镁的含量,确定制备高活性氧化镁的最优条件,最后对产品进行XRD和SEM表征。结果表明,高活性的氧化镁的活性(CAA值)为19.69s,氧化镁的含量为92.85%,颗粒达到纳米数量级,晶型为花瓣状形貌。