浅谈纳米 MgO 的制备及性能表征论文.docx

浅谈纳米MgO的制备及性能表征论文浅谈纳米MgO的制备及性能表征论文纳米MgO作为一种新型无机功能材料，在电子、光学、医疗、化工、环保、军工等领域都具有潜在的应用价值，尤其在含酸废气、废水、含重金属及有机物废液处理方面呈现快速增长趋势．均匀沉淀法制备MgO具有工艺简便、原料易得、生产成本低、粒度分布窄、产品纯度高、易于实现规模化工业生产等优势，易于实现其产业化进程．但由于MgCl2与（NH4）2CO3的反应过程放热，导致反应体系温度升高而难于控制粒径大小与分布，影响生产规模与应用拓展．本文以（NH4）2CO3和MgCl2为原料，PEG-2000（聚乙二醇）为表面活化剂制备纳米MgO．成功制备了纳米MgO，并表征了其结构与表面活性．1实验部分1.1仪器与材料磁力搅拌器（79-1恒温），干燥箱（DZF-6020MBE），马弗炉（FR-1236上海发瑞仪器有限公司），天平（郑州超净工作台有限公司）等．MgCl2，（NH4）2CO3，有机表面活剂PEG-2000（为实验室取得），无水乙醇等试剂均为分析纯．1.2实验过程以MgCl2为原料，（NH4）2CO3为沉淀剂，PEG-2000为表面活性剂．将MgCl2溶液和一定量质量分数的PEG-2000在烧杯中充分搅拌，逐渐加入（NH4）2CO3溶液至pH值为7~7.2，反应后老化1h．并水洗、醇洗各3次，每次抽滤10min．样品在100℃干燥1h，并在500~700℃下煅烧2h，最终制得纳米MgO．2结果与分析600℃下煅烧制得的MgO粉末的XRD分析见图1．由图1可见，衍射峰与MgO标准图（PDF45-0496）吻合，证明样品结晶良好且纯度较高．衍射峰型尖锐，宽化明显，表明MgO粒径很小．合成温度与MgO粒径对比见表5．由表5可见，40~60℃下合成，可获得为50~100nm的MgO，产品粒度分布均匀．合成体系引入PEG-2000，同时发挥引发剂和分散剂作用，不但可以有效促进反应顺利进行，还能改善生成的纳米MgO颗粒的分散均性，防止团聚发生．温度直接影响合成和煅烧环节产物的性能，提高温度既能促进合成反应，也能加速MgO晶体的长大．温度太高不利于获得尺度均匀的颗粒，实验结果显示，40~60℃下合成，经过600℃煅烧才能得到合适的纳米MgO产品．纳米MgO活性检测结果见表6．由表6可见，40~60℃合成的`样品活性均超过70%，说明制备的纳米MgO的水化反应活性良好．50℃合成的MgO具有96.15%的最大活性，40℃和60℃合成样品的活性均大幅下降．原料配比、合成温度、溶液浓度、PEG浓度与添加量、煅烧温度均可直接影响MgO的颗粒大小与分散性．MgO的活性与粒度及水化温度均有关．引入适当比例的PEG，并在适当的温度下合成与煅烧，才能保证合成产物达到预期结果．MgO的活性与其结构有关，纳米尺度的MgO才具有较大的比表面积和较高的表面活性．以MgCl2为原料，（NH4）2CO3为沉淀剂，PEG-2000为反应引发剂和分散剂，采用均匀沉淀法获得了50nm、活性达96.15%的MgO．其中MgCl2与（NH4）2CO3浓度分别为1.5mol/L和2.0mol/L，PEG用量为1.5%，合成时间为1h，煅烧温度为600℃。