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人工晶体学报2024年第05期:低温碳化法制备高分散性纳米碳酸钙的研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:邢佳斌 ;李威 ;贾松岩 ;马亚丽 ;李雪 ;郑强 ;

单位:沈阳化工大学化学工程学院;辽宁省镁钙无机功能材料工程研究中心;沈阳市镁钙资源利用技术重点实验室;

摘要:以石灰石为原料,采用低温碳化法制备了高分散性纳米碳酸钙。通过XRD、SEM、TEM等对纳米碳酸钙样品进行表征,考察了浆料比、碳化温度、CO_2通气速率、陈化时间、晶型控制剂对纳米碳酸钙粒径和分散程度的影响。研究结果表明,制备纳米碳酸钙的最佳工艺条件为:浆料比为5%,碳化温度为15℃,CO_2通气速率为200 mL/min,陈化时间2 h,并选用ZnCl_2为添加剂。在此条件下,制得晶粒尺寸为25~35 nm、分布均匀的立方体状纳米碳酸钙。结合Materials Studio对纳米碳酸钙的生长机理进行了分析,结果表明:碳酸钙的(104)和(116)2个晶面具有热力学稳定性,最终会成为顽强显露的晶面,促使生成立方体型纳米碳酸钙。

关键词:石灰石;;纳米碳酸钙;;低温碳化法;;晶体生长;;生长机理;;晶型控制剂

基金资助:辽宁省教育厅青年研究项目(JYTQN2023368);; 2020—2022年辽宁省普通本科高等学校校际合作项目(辽教发[2020]28号文件);; 2021—2023年辽宁省科技厅创新能力提升联合基金(2021-NLTS-12-04)