过程工程学报 ›› 2021, Vol. 21 ›› Issue (10): 1216-1224.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.220278
刘曦曦1,2,
陈小鹏1,2,
刘晨民1,2,
史刘宾1,2,
廖丹葵1,2,
刘翠2,3,
童张法1,2*
1. 广西大学化学化工学院, 广西 南宁 530004
2. 广西大学广西碳酸钙产业化工程院广西钙基材料协同创新中心, 广西 南宁 530004
3. 崇左南方水泥有限公司广西钙基材料协同创新中心,广西
崇左 532200
Xixi LIU1,2, Xiaopeng CHEN1,2, Chenmin LIU1,2, Liubin SHI1,2, Dankui LIAO1,2, Cui LIU2,3,#br#
Zhangfa TONG1,2*
1. School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University, Nanning, Guangxi 530004, China
2. Guangxi Cooperative Innovation Centre for Calcium-based Materials (GCICCM), Guangxi Engineering Academy for Calcium Carbonate Industry, Guangxi University, Nanning, Guangxi 530004, China
3. Guangxi Cooperative Innovation Centre for Calcium-based Materials (GCICCM), Chongzuo South Cement Co., Ltd., Chongzuo, Guangxi 532200, China
摘要: 利用加压碳化体系制备粒径均一、高分散性纳米碳酸钙材料。考察氢氧化钙浓度、表面活性剂添加量、反应温度、CO2压力对制备纳米CaCO3粒子尺寸和分散程度的影响,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、Zeta电位和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对制备的纳米碳酸钙粒子进行表征。结果表明,最优加压碳化反应条件是Ca(OH)2质量浓度为2%、表面活性剂添加量为3%(占碳酸钙理论产量的百分比)、反应温度为40℃、CO2压力为6 MPa,所得立方形碳酸钙平均粒径为117 nm,晶型为方解石型碳酸钙。碳化反应加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)使CaCO3表面形成的正电荷增大至+37.7 mV并高于标准值30 mV,表明制备的CaCO3产品具有良好的分散性且稳定。通过FT-IR和Zeta电位对CTAB改性前后CaCO3纳米粒子进行表征,探讨了CTAB对合成纳米CaCO3分散性的影响机理,为纳米碳酸钙制备提供了一种新的方法。