收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

水镁石的诱导转晶制备含镁微纳米材料及应用性能研究

庞洪昌  
【摘要】:我国镁资源十分丰富,总储量位居世界第一位。其中,水镁石的储量超过2000万吨,菱镁矿的储量超过30亿吨。但是由于这类镁矿的难溶性,给它们直接作为反应原料制备含镁微纳米材料带来了困难,关于这方面的研究进展一直颇为缓慢。本论文在分析各类镁矿资源特点和发展现状的基础上,选择水镁石矿为代表,利用其组成和结构特点,提出一条基于诱导转晶作用,直接从固体到固体制备含镁微纳米材料的新思路。与传统的难溶镁矿为原料制备含镁材料相比,本文提出的“诱导转晶”制备过程无需酸解液、沉淀剂,也无需专门纯化过程,直接从天然的、不规则的水镁石颗粒转晶形成高纯、形貌规则的微纳米颗粒。为使这一设计思想得以实现、使其获得广泛应用和具有普遍意义,本文首先以有机分子或离子为切入点,探讨其转晶作用的可行性、诱导转晶机理和纯化过程原理;然后就研究中存在的疑点和人们关心的共性问题,进一步研究了无机阴离子对水镁石产生诱导转晶的不同涵义和作用机理、研究了不同价态金属阳离子对微纳米颗粒形貌的调变作用和机理;在此基础上,就所得微纳米颗粒特殊形貌对发光性能的贡献,以及如何实现氢氧化镁微纳米颗粒在阻燃剂方面有效使用进行了探讨和研究,主要内容和结果如下: 水镁石的有机分子/离子诱导转晶制备高纯氢氧化镁纳米晶研究。以含酸根有机分子和含氮有机分子这两类有机物为诱导剂,研究了它们在水热条件下诱导水镁石颗粒直接转晶合成纳米氢氧化镁的过程,深入探讨了有机分子诱导转晶水镁石的可能机理,同时对比分析了水镁石原料与产物的纯度和铁杂质含量变化,结果表明难溶的水镁石颗粒借助有机分子的诱导作用越过固→固的阈值直接转化为尺寸和形貌均匀的氢氧化镁纳米片,并在此诱导转晶过程中氢氧化镁的纯度有了大幅度的提高,实验还发现对甲苯磺酸根与水镁石中的氢氧根发生的是可逆交换,因此母液可以重复用于水镁石转晶制备纳米氢氧化镁。 水镁石的无机阴离子诱导转晶制备碱式镁盐微纳米晶及诱导规律研究。沿着阴离子与水镁石中部分氢氧根发生不可逆交换的思路,研究了无机含氧酸与水镁石反应合成碱式镁盐过程,进一步认识和探讨了阴离子对产物形貌的诱导规律,结果表明酸根取代了氢氧根插入到水镁石结构中,发生了阴离子交换的水镁石在水热条件下可能经过晶格结构的重整,从而形成了一系列具有特殊形貌的碱式镁盐微纳米材料,观察比较阴离子及其诱导水镁石产物形貌之间的对应关系,发现阴离子基团的构型决定了碱式镁盐微纳米材料的形貌特征,并在此基础上,开展了颗粒形貌对Eu3+掺杂碱式硼酸镁和硼酸镁荧光性质的影响研究,荧光光谱分析结果表明调控颗粒形貌可以实现对产物发光光色的调整。 在诱导转晶水镁石制备含镁微纳米材料的过程中,阳离子对产物形貌的诱导作用不容忽略,实验设计了具有可比性的方案,研究了不同价态金属阳离子对含镁双金属氢氧化物颗粒形貌的诱导作用与调控机理,结果表明不同价态阳离子对产物形貌有着不同的影响,利用所引入的阳离子对氢氧根的定位作用造成了晶格结构不同程度的畸变,从而很容易地调变了晶体的形貌。 氢氧化镁表面原位杂化改性及其在POE中阻燃行为研究。针对氢氧化镁在高分子材料中相容性差和阻燃效率较低的问题,基于原位杂化设计理念,研究了微纳米氢氧化镁与表面接枝有机分子之间的作用力类型;研究了表面杂化有机分子链对POE复合材料的力学性能影响;研究了壳层N、P元素与氢氧化镁核的协同阻燃机理。通过对复合材料拉伸强度和断裂伸长率的表征,结果表明由此合成的N-P-Mg复合阻燃剂/POE,其力学性能与阻燃效果明显优于有机酸@氢氧化镁阻燃剂/POE,以及硅烷偶联剂系列改性的氢氧化镁阻燃剂/POE,当填充量同为50%时,拉伸强度和断裂伸长率分别高达16.6MPa和858%;极限氧指数也提高至33。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 马琳;许丽梅;李小赫;崔彩婷;梁康梅;华梅丽;;水热法制备二硫化钼微球[J];湛江师范学院学报;2011年03期
2 刘皑若;王淑敏;李大鹏;赵红晓;;管状微纳米Ag_2S晶体的水热法制备方法研究[J];化工时刊;2008年06期
3 陶占良;李春生;陈军;;球形镁微/纳米材料的可控制备[J];中国科学(G辑:物理学 力学 天文学);2008年11期
4 刘皑若;黄保军;王淑敏;王静;赵红晓;;微纳米结构硫酸钡的仿生合成与表征[J];化工新型材料;2008年08期
5 丁建;李长生;晋跃;陈娟;朱秉莹;李学超;;NbSe_x微纳米材料的制备及其摩擦学性能[J];材料科学与工程学报;2010年02期
6 王女;赵勇;江雷;;受生物启发的多尺度微/纳米结构材料[J];高等学校化学学报;2011年03期
7 尹志刚;王炳喜;陈桂花;;多种形貌和晶型8-羟基喹啉铜微纳米材料的简易合成[J];化学学报;2010年17期
8 任瑞晨,王丽华,董庆国;微纳米活性复合矿物橡胶助剂的研制[J];辽宁工程技术大学学报;2003年S1期
9 张文涵;贾会敏;陈雪武;雷岩;郑直;;MS_n(M=Fe,Cd,Zn)微纳米结构材料的溶剂热合成与表征[J];化工新型材料;2011年05期
10 刘建华;梁馨;李松梅;;生物约束成型与化学沉积制备Cu微米杆材料[J];金属学报;2007年05期
11 陈洪燕;赵勇;江雷;;一种有效的多室结构微胶囊制备方法:多流体复合电喷技术[J];科学通报;2009年10期
12 刘辉;王建广;;微纳米尺度下的美丽世界——纳米材料化学课程中的美育教育[J];化学教育;2010年04期
13 马琳;许丽梅;徐旭耀;周晓平;;微波合成纺锤形CeOHCO_3及热转化为CeO_2[J];湛江师范学院学报;2010年06期
14 许一;徐滨士;史佩京;张保森;;微纳米减摩自修复技术的研究进展及关键问题[J];中国表面工程;2009年02期
15 刘劲松;李子全;顾善群;赵传保;李永灿;陈建康;王寅岗;孙颖迪;;不同形貌ZnO微纳米材料的熔盐控制合成[J];化工新型材料;2010年10期
16 尚福林;北村隆行;平方宽之;;微纳米材料及其结构的界面强度的实验研究[J];力学进展;2008年04期
17 杨洪刚;李曙;张荣禄;;偏压和氮分压对TiN膜层结构和膜/基体系性能的影响[J];中国表面工程;2009年02期
18 刘立华,宋云华,陈建铭,郭奋;硬脂酸钠改性纳米氢氧化镁效果研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2004年03期
19 谭浩;郑志军;汪海英;夏蒙棼;柯孚久;;微纳米尺度下材料性能多尺度模拟方法进展[J];力学进展;2011年02期
20 宋云华,陈建铭,刘立华,郭奋;超重力技术制备纳米氢氧化镁阻燃剂的应用研究[J];化工矿物与加工;2004年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 薛亚辉;;微纳米材料力学理论及相关应用[A];2010年第四届微纳米海峡两岸科技暨纳微米系统与加工制备中的力学问题研讨会摘要集[C];2010年
2 张丽霞;刘烨煊;苏贵金;郑明辉;;铁基氧化物微纳米材料对六氯苯的降解研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
3 梁衍亮;陶占良;陈军;;镁微纳米材料的制备与电极性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第10分会场摘要集[C];2012年
4 邓春晖;姚国平;陈和美;卢晋;戚大伟;张祥民;;磁性微纳米材料在蛋白组学中的新技术新方法研究[A];全国生物医药色谱学术交流会(2010景德镇)论文集[C];2010年
5 董斌;刘婷婷;巩海波;吴拥中;郝霄鹏;程秀凤;;微波加热合成陀螺状氧化锌微纳米材料研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
6 贾漫珂;苏贵金;郑明辉;;氧化铁3D微纳米材料在氯代芳烃降解中的应用[A];持久性有机污染物论坛2009暨第四届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2009年
7 张秋双;叶俊伟;韩秀颖;宁桂玲;;化学转化合成微纳米空心双层稀土氧化物复合荧光功能材料[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
8 谢俊娜;白卫斌;肖雪清;林金火;;自组装法制备聚联萘正丁醚荧光微纳米颗粒[A];中国化学会第28届学术年会第15分会场摘要集[C];2012年
9 周云山;秦立波;张立娟;;不同形貌多酸Ag_5PMo_(10)V_2O_(40)微纳米材料的微乳液法合成[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
10 孙春燕;丁元华;郭荣;;Brij 30体系中花状NaLaMo_2O_8微结构的构建及表征[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 庞洪昌;水镁石的诱导转晶制备含镁微纳米材料及应用性能研究[D];大连理工大学;2011年
2 曹霄峰;几种氧化物微纳米材料的制备、表征与性质研究[D];南京大学;2011年
3 辛志峰;孔性配位聚合物微纳米颗粒的合成及吸附性能研究[D];南京大学;2010年
4 张永兴;金属氧化物微纳米结构材料制备及其在水处理中的应用研究[D];中国科学技术大学;2012年
5 李永新;高压静电技术制备的微纳米网状材料的结构与性能研究[D];吉林大学;2012年
6 燕绍九;介电层包覆铁磁金属微纳米颗粒的结构与电磁性能[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 许苗军;几种材料表面微纳米复合结构的构筑与应用[D];吉林大学;2011年
8 张雷;三元氧化物微纳米材料的液相制备、表征及性能研究[D];南京大学;2011年
9 刘淑贞;生物小分子辅助法控制合成硫化物微纳米材料及其生长机理研究[D];中国科学技术大学;2010年
10 郑庆新;超临界水体系在多元氧化物微纳米材料合成中的应用研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 尹晓光;功能微纳米材料的设计、合成及应用[D];华东理工大学;2010年
2 叶萌;绿色介质中合成微纳米材料的研究[D];武汉工业学院;2010年
3 赵天宇;铋系化合物微纳米材料的控制合成及性能研究[D];上海交通大学;2011年
4 于小源;锗酸镉微纳米材料的制备及其光催化性能研究[D];大连理工大学;2012年
5 董斌;微波加热合成特殊形貌微纳米材料研究[D];山东大学;2010年
6 米凯;磷化镍微纳米材料的合成、表征及性能研究[D];安徽师范大学;2011年
7 包秘;氧化亚铜微纳米材料的合成及其催化性能的研究[D];广西大学;2012年
8 刘法家;水凝胶模板法制备微纳米材料[D];浙江理工大学;2012年
9 龙高波;亲水磁性微纳米材料的制备及其应用[D];重庆医科大学;2012年
10 宋家奎;微波辅助离子液体法合成无机微纳米材料的研究[D];南京航空航天大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李闻芝;长期依赖进口局面有望摆脱[N];中国化工报;2004年
2 齐中熙;我国将大力发展纳米材料[N];中国矿业报;2002年
3 小飞;高性能无卤阻燃电缆料开发成功[N];中国电力报;2004年
4 本报记者 黄文芳;三大支柱擎卜庄[N];农民日报;2002年
5 清华大学化工系高分子研究所副所长 高彦芳;乳液涂料发展新动向[N];中国化工报;2001年
6 ;无卤阻燃剂替代方案要尽早准备[N];中国化工报;2004年
7 ;新型无卤阻燃及抑烟母料和专业料生产技术[N];中国化工报;2004年
8 记者 邓海云;我国发布《近期工业行业发展导向》[N];光明日报;2002年
9 ;北京化工大学开发成功高性能无卤阻燃电缆料[N];今日信息报;2004年
10 安信证券 方峻;山东海龙(000677)底部确立期待回暖[N];中国证券报;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978