氫氧化鎂納米棒的制備和干燥動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、氫氧化鎂納米棒的光、電、熱、磁等物理性質(zhì)與常規(guī)氫氧化鎂不同，表現(xiàn)出許多新奇特性，應(yīng)用十分廣泛，可作為橡膠、塑料、纖維和樹脂等高分子材料的阻燃劑，也可用來生產(chǎn)高檔的納米氧化鎂陶瓷粉體，環(huán)保行業(yè)中的廢水中和劑、煙道氣脫硫劑或燃煤固硫劑，亦可用作電子材料和醫(yī)藥制劑的添加材料等。普通氫氧化鎂在作為阻燃劑使用時(shí)，其填充量一般在50％以上，這必然會(huì)影響到基體材料的機(jī)械力學(xué)性能。如果采用氫氧化鎂納米棒則可大大減少這方面的負(fù)面影響，因?yàn)闅溲趸V納米棒的

2、填充效果要遠(yuǎn)優(yōu)于普通或零維納米氫氧化鎂。目前氫氧化鎂納米棒的制備逐漸成為研究熱點(diǎn)之一。氫氧化鎂納米棒的制備方法以液相法為主，如直接沉淀法、反向沉淀法等；還有些其他方法，如：液固電弧放電法、液相脈沖激光燒蝕法等。液相法制備氫氧化鎂納米棒，反應(yīng)條件難以控制，收率較低；而液固電弧放電法和液相脈沖激光燒蝕法制備條件苛刻，對(duì)設(shè)備要求高。因此，本論文通過單因素實(shí)驗(yàn)試圖尋求一種工藝簡單、形貌良好的氫氧化鎂納米棒制備方法，并對(duì)其表面改性進(jìn)行了初探。

3、 以堿式氯化鎂納米棒為前驅(qū)物，氫氧化鈉為沉淀轉(zhuǎn)化劑，采用沉淀轉(zhuǎn)換法制得氫氧化鎂納米棒。通過單因素實(shí)驗(yàn)，研究了溶劑、堿的種類、反應(yīng)物摩爾比、氫氧化鈉濃度等因素對(duì)氫氧化鎂納米棒形貌的影響。通過X-射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)等手段對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了檢測(cè)與表征。結(jié)果表明：反應(yīng)溶劑和堿式氯化鎂前驅(qū)物的形貌是氫氧化鎂納米棒形貌的主要影響因素。溶劑為純乙醇時(shí)，有利于得到直徑較小的氫氧化鎂棒：選用直徑小的堿式氯化鎂可得到直徑較小的氫氧化

4、鎂納米棒。實(shí)驗(yàn)確定了氫氧化鎂納米棒制備的最佳工藝條件為：溶劑為無水乙醇，氫氧化鈉與堿式氯化鎂的摩爾比為2：1，氫氧化鈉初始濃度為2tool/L，反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)時(shí)間1h。在最佳工藝條件下得到直徑100-200nm，長度6 u m，結(jié)晶良好的氫氧化鎂納米棒單晶體。 以六水氯化鎂、尿素、輕質(zhì)氧化鎂和氨水為原料，采用液相法制備出三種具有不同形貌和尺寸的氫氧化鎂產(chǎn)物。通過干燥動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)得到三種形貌氫氧化鎂的干燥曲線和干燥速率曲線；測(cè)

5、定出三種形貌氫氧化鎂在室溫下的平衡水分吸附等溫線。研究結(jié)果表明：三種形貌氫氧化鎂的干燥速率曲線形狀相似，都有升速、恒速和降速三個(gè)階段；氫氧化鎂納米片的初始含水量、臨界含水量和平衡含水量均高于微米顆粒。 以氫氧化鎂納米棒為原料，硬脂酸為改性劑，對(duì)氫氧化鎂納米棒進(jìn)行改性實(shí)驗(yàn)。主要研究了硬脂酸的用量和改性時(shí)間對(duì)氫氧化鎂納米棒改性效果的影響。通過X-射線衍射(XRD)、紅外/氣相色譜聯(lián)用系統(tǒng)等手段對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了表征與檢測(cè)。 結(jié)果表