背景技術(shù):
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,橡膠、塑料、造紙、涂料、化學(xué)建材、油墨、醫(yī)藥、食品、日化等行業(yè)對(duì)高檔納米級(jí)碳酸鈣的需求與日俱增。而目前對(duì)于碳酸鈣顆粒的生產(chǎn)方法主要有研磨法、碳化法、蘇爾維法、聯(lián)鈣法、苛堿法和氯化鈣-蘇打法五種方法。其中應(yīng)用最多的是碳化法,其次是氯化鈣-蘇打法和研磨法。碳化法,是通過燒制石灰、加水消化再通入二氧化碳生成碳酸鈣沉淀。氯化鈣-蘇打法,是在純堿水溶液中加入氯化鈣進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng),并進(jìn)行快速冷卻而生成無定形的碳酸鈣沉淀,然后經(jīng)脫水、干燥和粉碎而制得沉淀碳酸鈣。研磨法,即由天然礦物直接經(jīng)機(jī)械粉碎所得產(chǎn)品。而前兩種化學(xué)方法可以得到一些特定晶型的碳酸鈣。
碳酸鈣的晶型有三種:方解石、文石、球霰石,分別屬于三方、正交和六方晶系。晶型是一個(gè)很重要的技術(shù)指標(biāo),因?yàn)椴煌偷漠a(chǎn)品適用于不同應(yīng)用領(lǐng)域,只有依據(jù)具體的用途來確定合適的產(chǎn)品晶型,才能生產(chǎn)出適銷對(duì)路的產(chǎn)品。因加工方法和結(jié)晶條件的不同,產(chǎn)品的原始顆粒(也稱一次粒子)的形狀不同,在應(yīng)用中就反應(yīng)出不同的效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種以氯化鈣、碳酸鉀、碳酸氫鉀為原料,去離子水、乙醇為混合溶劑,通過在封閉空間內(nèi)的氯化氫氣體逐步溶解于溶劑之中、和已形成的碳酸鈣微粒再反應(yīng)達(dá)到平衡從而得到空心的碳酸鈣立方體的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的,在封閉的干燥皿中,放入濃鹽酸,使氯化氫氣體揮發(fā)到封閉空間內(nèi),再將一定量的反應(yīng)液至于干燥皿中,攪拌一定時(shí)間后洗滌、烘干從而得到產(chǎn)物。
本發(fā)明制備空心立方體狀碳酸鈣顆粒的具體步驟如下:
(1)稱取碳酸鉀、碳酸氫鉀置于燒杯中,加入以去離子水:乙醇為2∶1的溶劑,使碳酸鉀和碳酸氫鉀的濃度分別為2.5mmol/L和5mmol/L;
(2)稱取氯化鈣置于燒杯中,加入以去離子水∶乙醇為2∶1的溶劑,使其濃度為1mmol/L;
(3)將含有氯化鈣的燒杯移至放有濃鹽酸燒杯的干燥皿中,恒溫下緩慢加入碳酸鉀-碳酸氫鉀溶液,攪拌30min;
(4)取出燒杯中的沉淀,用蒸餾水和乙醇各洗滌三次,置于60℃烘箱中干燥6h。
進(jìn)一步的,本發(fā)明可以通過改變?nèi)軇┍壤c在氯化氫氣體中暴露的時(shí)間調(diào)節(jié)產(chǎn)品的形 貌,產(chǎn)品具有獨(dú)特的形貌特征,具有設(shè)備簡(jiǎn)單,原料價(jià)格低廉,操作方便等特點(diǎn)。
附圖說明
圖1是實(shí)例1所制備的掃描電鏡(SEM)照片。
圖2是實(shí)例1所制備的掃描電鏡(SEM)照片。
圖3是實(shí)例2所制備的掃描電鏡(SEM)照片。
圖4是實(shí)例3所制備的掃描電鏡(SEM)照片。
圖5是實(shí)例4所制備的掃描電鏡(SEM)照片。
圖6是實(shí)例1-1所制備的X射線衍射圖譜。
具體實(shí)施方式
以下通過具體實(shí)施例用于進(jìn)一步說明本發(fā)明描述的方法,但是并不意味著本發(fā)明局限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1:
一種制備納米空心立方體狀碳酸鈣顆粒制備方法,包括如下步驟:
(1)稱取碳酸鉀、碳酸氫鉀置于燒杯中,加入以去離子水∶乙醇為2∶1的溶劑,使碳酸鉀和碳酸氫鉀的濃度分別為2.5mmol/L和5mmol/L;
(2)稱取氯化鈣置于燒杯中,加入以去離子水∶乙醇為2∶1的溶劑,使其濃度為1mmol/L;
(3)將含有氯化鈣的燒杯移至放有濃鹽酸燒杯的干燥皿中,恒溫下緩慢加入碳酸鉀-
碳酸氫鉀溶液,攪拌30min;
(4)取出燒杯中的沉淀,用蒸餾水和乙醇各洗滌三次,置于60℃烘箱中干燥6h。
制備所得到的產(chǎn)物經(jīng)過掃描電子顯微鏡觀察,由圖1可以看出,得到的碳酸鈣微粒為穗狀與空心立方體的混合物。制備所得到的碳酸鈣由X射線衍射分析,其晶型為球霰石與方解石。
實(shí)施例2:
(1)稱取碳酸鉀、碳酸氫鉀置于燒杯中,加入以去離子水∶乙醇為2∶1的溶劑,使碳酸鉀和碳酸氫鉀的濃度分別為2.5mmol/L和5mmol/L;
(2)稱取氯化鈣置于燒杯中,加入以去離子水∶乙醇為2∶1的溶劑,使其濃度為1mmol/L;
(3)將含有氯化鈣的燒杯移至放有濃鹽酸燒杯的干燥皿中,恒溫下緩慢加入碳酸鉀-碳酸氫鉀溶液,攪拌1h;
(4)取出燒杯中的沉淀,用蒸餾水和乙醇各洗滌三次,置于60℃烘箱中干燥6h。
實(shí)施例3:
(1)稱取碳酸鉀、碳酸氫鉀置于燒杯中,加入以去離子水∶乙醇為2∶1的溶劑,使碳酸鉀和碳酸氫鉀的濃度分別為2.5mmol/L和5mmol/L;
(2)稱取氯化鈣置于燒杯中,加入以去離子水∶乙醇為2∶1的溶劑,使其濃度為1mmol/L;
(3)將含有氯化鈣的燒杯移至放有濃鹽酸燒杯的干燥皿中,恒溫下緩慢加入碳酸鉀-碳酸氫鉀溶液,攪拌20min;
(4)取出燒杯中的沉淀,用蒸餾水和乙醇各洗滌三次,置于60℃烘箱中干燥6h。
實(shí)施例4:
(1)稱取碳酸鉀、碳酸氫鉀置于燒杯中,加入以去離子水∶乙醇為2∶1的溶劑,使碳酸鉀和碳酸氫鉀的濃度分別為2.5mmol/L和5mmol/L;
(2)稱取氯化鈣置于燒杯中,加入以去離子水∶乙醇為1∶1的溶劑,使其濃度為1mmol/L;
(3)將含有氯化鈣的燒杯移至放有濃鹽酸燒杯的干燥皿中,恒溫下緩慢加入碳酸鉀-碳酸氫鉀溶液,攪拌30min;
(4)取出燒杯中的沉淀,用蒸餾水和乙醇各洗滌三次,置于60℃烘箱中干燥6h。