高纯纳米二氧化硅制备与问题分析 刘晓辉高纯纳米二氧化硅制备与问题分析 刘晓辉.pptVIP

高纯纳米二氧化硅的制备及问题分析 姓名：刘 晓 辉 班级：10级应化一班 ;目录;引言;粉煤灰笼罩中国; 目前我国对粉煤灰的利用，基本停留在初级利用阶段，即作为水泥的掺混料、混凝土的搅拌料、筑路填路等。 而粉煤灰的主要化学成分是Al2O3和SiO2，两者之和可达80%，SiO2含量高达33.9%-59.7%，氧化铝是潜在的重要资源，因而开发氧化铝产品以外的高附加值硅化物产品是综合利用粉煤灰的关键。; 纳米二氧化硅（俗称“超微细白炭黑”）是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,因其粒径很小，比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。 纳米二氧化硅广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。;粉煤灰脱硅液制备高纯纳米二氧化硅的技术，既可以解决现存的粉煤灰污染重的问题，又可解决我国对纳米二氧化硅产品日益增长的需求，具有较好的社会意义和良好的工业前景。;背景及现状分析;作为一种高科技的纳米材料，纳米二氧化硅的制备方法已经多种多样了，但是如何有效地控制制备出来的纳米二氧化硅的粒径和形貌；如何更进一步提高纯度；如何减少生产成本，以适应于大规模的生产，又不会对环境造成严重污染。因此，本课题将探讨如何由粉煤灰脱硅液制备高纯纳米二氧化硅。;制备;实验原料及仪器;实验方案及方法;（2）碳化实验：向脱硅液中通入CO2，发生的化学反应为: Na2O·mSiO2+CO2+nH2O →Na2CO3+mSiO2·nH2O Na2CO3+CO2+H2O →NaHCO3 mSiO2·nH2O →mSiO2+nH2O -Si-OH+HO-Si- →-Si-O-Si-+H2O 通过调控温度、时间、搅拌强度、CO2流速、pH等制备高纯二氧化硅。;（3）干燥：将制备的二氧化硅干燥，通过研究干燥温度对二氧化硅粒度的影响。 分析与表征 （1）采用化学滴定法测定溶??中二氧化硅的含量，并计算产率。 （2）采用红外、XRD、热重、SEM、化学分析等对产品的结构、组成、微观形貌等进行表征。 ;（2）主要困难及解决办法 困难：1、制备的二氧化硅纯度的控制问题 2、实验条件的局限性 解决：可尝试通过分步碳分的方法 ;参考文献;[8] 韩秀山. 白炭黑生产工艺及应用综述. 化工设计通讯，2004，30( 3) : 50-53. [9]王立刚. 粉煤灰的环境危害与利用. 中国矿业，2001，10( 4) : 27-28. [10] 李歌，马鸿文，谭丹君. 高铝粉煤灰烧结反应热力学分析与实验. 现代地质，2008，22( 5) : 845-851. [11] 刘金龙. 碳化法白炭黑的试制和生产. 浙江化工，1990，( 4) : 38-40. [12]王宝君，张培萍，李书法，等. 白炭黑的应用与制备方法. 世界地质，2006，25( 1) : 100-104. [13] Schmidt M，Schwertfeger F. Application for silica aerogel products. Journal of Non-Crystalline Silids，1998，225: 364-368. [14] Tang Q，Wang T. Preparation of silica aerogel from rice hull ash by supercritical carbon dioxide drying. The Journal of Supercritical Fluids，2005， 6: 1-4. [15] Wang J D. White carbon black preparation and its prospect. Journal of Northeastern University，2009，30( 2) : 208-211. [16] Yachi A，Takahashi R，Sato S，et al. Silica gel with continuous macropores prepared from water glass in the presence of poly ( acrylic acid) . Journal of Non-Crystal