硝酸鑭對(duì)偏高嶺土堿浸過(guò)程及地聚物力學(xué)性能的影響.pdf

1、目前針對(duì)稀土在新型材料領(lǐng)域特別是在催化功能上的應(yīng)用研究較多，但有關(guān)稀土對(duì)于以高嶺石這類(lèi)聚硅鋁酸鹽的水化物為初始原料制備硅鋁氧化物，進(jìn)而和堿、膠體硅或聚硅酸堿鹽溶解于水合成聚硅鋁（鈉，鉀）—硅氧體即（Na，K）—PSS過(guò)程的催化及其作用機(jī)理的研究少有報(bào)道。在偏高嶺土中摻入稀土硝酸鹽進(jìn)行堿浸反應(yīng)和地聚物合成及其催化作用機(jī)理方面的工作仍處于空白狀態(tài)。稀土可降低反應(yīng)活化能和促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。故利用稀土本身特性來(lái)活化鋁硅原料和催化其在強(qiáng)堿條件下的鍵合

2、反應(yīng)能力，必將提高地聚合物的性能和擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。本文采用XRD、FTIR和SEM-EDS等測(cè)試技術(shù)，重點(diǎn)研究了稀土硝酸鑭對(duì)偏高嶺土（MK-750）堿浸過(guò)程及地聚物力學(xué)性能的影響，主要研究結(jié)論如下：
　　1）適當(dāng)提高堿浸溫度可加快 MK-750堿溶，浸出溫度25℃時(shí) NaA沸石最多，浸出溫度45℃時(shí)羥基方鈉石效果最佳；La(NO3)3顯著加快了沸石與羥基方鈉石生成進(jìn)度，令產(chǎn)物中NaA沸石和羥基方鈉石迅速出現(xiàn)并在短時(shí)間內(nèi)大幅增強(qiáng)，同時(shí)

3、促進(jìn)沸石朝羥基方鈉石轉(zhuǎn)變；合理控制液固比可使 MK-750堿浸產(chǎn)物晶相不同程度地向更多沸石或羥基方鈉石發(fā)展，較低液固比（2：1）時(shí)可獲得大量 NaA沸石，一定范圍內(nèi)提高液固比可加快 MK-750堿溶進(jìn)程，液固比4：1時(shí)羥基方鈉石效果最佳；NaOH溶液濃度決定MK-750中活性硅鋁溶解和縮聚形成NaA沸石與羥基方鈉石，石英溶解幾乎不受NaOH溶液濃度影響。
　　2）堿體系中NaOH溶液比例高于70%時(shí)，La(NO3)3顯著加劇了Na

4、A沸石與羥基方鈉石生成進(jìn)度，并促進(jìn)了NaA沸石朝羥基方鈉石轉(zhuǎn)變；浸出時(shí)間不僅影響MK-750中活性鋁硅溶解，還影響產(chǎn)物中渣相與液相。合理延長(zhǎng)浸出時(shí)間并加入La(NO3)3使La-100-MK-750堿溶產(chǎn)物出現(xiàn)更多羥基方鈉石；合理控制液固比可控制 MK-750堿浸產(chǎn)物結(jié)晶度，液固比低于4：1時(shí)可獲得結(jié)晶度較低的產(chǎn)物，一定范圍內(nèi)提高液固比可加快 MK-750堿溶，石英溶解則對(duì)液固比變化不敏感且一直存在。La(NO3)3令結(jié)晶度的提高在較低

5、液固比下實(shí)現(xiàn)，在液固比4：1到6：1之間存在某個(gè)臨界點(diǎn)；適當(dāng)提高堿浸溫度可加快 MK-750堿溶，浸出溫度45℃時(shí)羥基方鈉石效果最佳，適當(dāng)添加La(NO3)3可使La-100-MK-750堿溶產(chǎn)物晶相在更短時(shí)間內(nèi)生成并達(dá)飽和。
　　3）La(NO3)3兩種添加順序?qū)?MK-750影響差異不大，均促進(jìn)結(jié)晶；常溫下 La(NO3)3對(duì)地聚物特征影響不大，對(duì)MK-750堿激發(fā)過(guò)程稍有強(qiáng)化；烘箱下La(NO3)3對(duì)地聚物改變很小，略微促進(jìn)

6、了MK-750溶解、重排和聚合；養(yǎng)護(hù)箱下La(NO3)3對(duì)地聚物作用不明顯，稍微有利于MK-750堿激發(fā)過(guò)程。
　　4）適量La(NO3)3有助于提高M(jìn)K-750基地聚物強(qiáng)度，過(guò)量La(NO3)3則降低地聚物強(qiáng)度，尤以早期最明顯，中后期降幅更?。籐a(NO3)3對(duì) MK-750物相影響微弱，隨摻量增加晶相稍強(qiáng)，有損地聚物性能；隨La(NO3)3增加，地聚物3d強(qiáng)度在La-200時(shí)最高，然后降低；以La-100為臨界點(diǎn)，隨La(NO