半水硫酸钙晶须的水化机理及稳定性调节

通过探讨半水硫酸钙晶须(HCSW)贮存过程在空气中形貌和晶形的变化,研究了半水硫酸钙晶须的水化机理,分析了不同处理方法对其稳定性的调节。研究发现,HCSW的水化是由晶须表面的-OH基团和Ca^2+活性位点以及HCSW存在的内部通道引起的,煅烧和二元醇改性均可提高硫酸钙晶须的耐水性。结果表明,煅烧后,半水硫酸钙晶须转化为无水可溶硫酸钙晶须和无水死烧硫酸钙晶须,易于水化的内部通道消失,耐水性增强;水热合成过程二元醇的加入,可利于醇羟基吸附在HCSW的(200)、(020)和(220)表面,阻止H2O分子中羟基在晶须表面的吸附,进而提高晶须的耐水性,当添加剂为三乙二醇(TEG)且浓度为18.8 mmol·L^-1时,HSCW在空气中耐水稳定性不小于7 d。     

碱式硫酸镁晶须水热过程结晶动力学研究

采用水热法合成了碱式硫酸镁晶须,利用扫描电镜、透射电镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪等对产物的形貌和组成进行表征。通过考察不同温度下SO42-浓度随时间的变化,对碱式硫酸镁晶须的结晶动力学进行了研究。利用MATLAB软件和Runge-Kutta数值解法对实验数据进行处理,得出不同温度下晶须的结晶动力学方程。对晶须的几种生长机理模型进行分析发现,低温和高温的动力学模型不同,反应温度为170℃、180℃、190℃时的动力学模型分别为MB-1、MB-2和MB-3,结晶机理为多核控制表面生长,结晶速率由表面反应控制;反应温度为200℃和210℃时,结晶机理发生了变化,为单核控制表面生长,结晶动力学模型分别为MC-2和MC-3。