DOC《南京林业大学》

另一方面,氢氧化镁具有强表面急性,易于互相粘连.团聚现象既可以发生在反应阶段,也可发生在洗涤、过滤及干燥阶段.目前团聚问题可通过加入表面活性剂得到一定程度改善.表面活性剂分子能够使超细氢氧化镁粉体的表面状态发生明显改变,具体表现为:明显降低表面张力,降低表面能,润湿和反润湿,加溶和分散等作用.近年来随着材料科学的进展,在超细粉体制备中使用表面活性剂日趋频繁,其作用越来越受人们的重视.表面活性剂防团聚主要依靠 静电排斥 和 空间位阻 效应,其研究也主要集中在粉体粒子的改性和如何增强这两效应方面.另外,沉淀剂种类及反应操作参数等对团聚也有影响,反应温度对氢氧化镁的团聚也有很大影响,反应温度高,反应初始阶段,成核速度大于生长速度,从而瞬间产生大量细小晶核并发生团聚. 过滤性能差 由于超细氢氧化镁粒子细小,且为强极性物质,颗粒通过氢键与水形成连续胶结,导致沉淀粘稠,过滤性能变差.有报道在溶液中加入乙醇可提高产物的过滤洗涤性能,有人以工业氯化镁、氨水为前驱体 ,在水乙醇体系中合成了粒度为 100~200 nm 的氢氧化镁 ,并发现合适的乙醇与水的比例为 1∶2~1∶1 .该合成方法由于溶液中存在乙醇 ,一次反应结晶粒子尺寸较大 ,Mg(OH)2吸附乙醇分子后 ,降低了表面能,胶结得到抑制 ,形成的沉淀为独立的小团聚体 ,故沉降快 ,过滤容易.另有报道温度对沉降速率也有较大的影响, MgCl2为原料 ,有人以CaO为沉淀剂 ,控制溶液最终pH值为 11.7 ,操作温度为0~55℃,发现随着操作温度的升高,过滤和洗涤所需时间减少. 由于直接液相合成法生产氢氧化镁简单易行,原料来源丰富(可使用海水或卤水中的镁作为原料),因此目前国外大多数都以此方法生产超细氢氧化镁,如美国的Dow Chemical 和Martin Marietta公司是以卤水为原料 ,Premier Chemicals 公司和日本的神岛化工公司以海水为原料制备超细氢氧化镁.直接液相合成法虽然操作简单,但所得颗粒粒径分布不均匀,形状难以控制,对有特定要求的产品尚需进一步地处理. 均相沉淀法 采用直接液相合成法易造成沉淀剂的局部浓度过高,使产物粒度不均匀,为解决这一问题提出了均相沉淀法.该方法是在溶液中加入某种试剂,在适宜的条件下,试剂发生分解,在溶液中均匀地生成沉淀剂并与溶液中的金属离子反应,从而沉淀在整个溶液中析出,并最终获得粒度均匀的超细粒子.均相沉淀中用的最多的沉淀剂是尿素(CO(NH2)2),当温度在60℃以下时,其在酸、碱、中性溶液中并不发生水解;

随着温度升高,开始水解并且速度不断加快,最初CO(NH2)2转化成NH2COONH2,然后形成(NH2)2CO再分解成NH3・H2O和CO2,水解生成的NH3・H2O均匀分布于溶液中.随着水解度增加,溶液OHˉ浓度逐渐增大,整个溶液中便均匀地生成沉淀.温度越高,沉淀生成量越大 ,但在较高温度时, CO(NH2)2会发生副反应生成缩二脲、缩三脲和三聚氰酸等 ,溶液中的NH3有效浓度反而下降.此方法的主要影响因素有反应温度、反应时间、反应物配比和反应物浓度等. 均相沉淀法的优点是产物颗粒均匀,粒度小且可控 ,但缺点是反应温度高,反应时间长 ,尿素用量大 ,产率相对较低. 1.1.3 水热合成法 水热法指在密闭体系中,以水为溶剂,在一定温度和水的自身压强下,原始混合物进行反应制备微粉的方法.超细氢氧化镁的晶型对其应用有着相当大的影响,在特定的高温高压水溶液中,氢氧化镁将进行结构重组,通过溶解和再结晶过程改变晶体的结构和形貌 ,获得所需形貌的超细氢氧化镁. 也可直接在压热器或反应釜中生产氢氧化镁 , 以金属镁或镁盐溶液为原料 , 以氨水或