可控粒径亚微米级硫酸钡的制备

摘要

硫酸钡作为一种重要的化工产品已经被广泛应用于塑料、涂料、陶瓷与造纸等诸多领域，并显示出很好的应用效果和经济价值。其易于开发、成本低廉，具有较低硬度和吸油值，无毒害、颜色浅、亮度高、防酸碱、耐光性和分散性好等众多优越性能使得它已成为一种无可代替的无机填充（功能）材料。研究制备高品质硫酸钡微粉是我国节约并高效利用相关矿产资源、提高行业竞争力的首要之选。但由于纳米级超细硫酸钡颗粒太小，其分散性能很差，经常发生团聚，使其在应用上受到一定限制，而亚微米级硫酸钡与纳米级硫酸钡的性质相似，使得亚微米级的硫酸钡颗粒的研制越来越受到社会的重视。在亚微米级硫酸钡的应用上，人们发现不同粒径的硫酸钡用处各不相同，这使得对于可控粒径的亚微米级硫酸钡制备的研究变得十分重要。
　　本论文采用二次晶种生长法制备亚微米级的硫酸钡，通过对产品的电镜图、激光粒度图、比表面积和XRD进行分析，找到不同的反应条件对产物形貌及粒径的影响趋势。实验结果如下：
　　反应物浓度降低到0.01mol/L时，可以得到纺锤形亚微米级硫酸钡，反应物浓度较高时，可制得不同粒径的球形亚微米级硫酸钡。
　　不同粒径的球形亚微米级硫酸钡制备条件分别为：
　　平均粒径100-300nm：反应物浓度0.1mol/L，反应温度30℃，晶种加入量10mL，采用同时滴加的加料方式；
　　平均粒径300-500nm：反应物浓度0.5mol/L，反应温度90℃，晶种加入量5mL，采用向硫酸钠中滴加氯化钡的加料方式；
　　平均粒径500-700nm：反应物浓度为0.7mol/L，反应温度90℃，晶种加入量15mL，采用向硫酸钠中滴加氯化钡的加料方式；
　　平均粒径700-900nm：反应物浓度0.5mol/L，反应温度90℃，晶种加入量1mL，采用同时滴加的加料方式。

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第1章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 硫酸钡国内外生产方法介绍

1.3 微反应器制备纳米颗粒的方法介绍

1.4 撞击流微反应器简介

1.5 二次生长法介绍

1.6 晶体生长的热力学理论和动力学理论介绍

1.7 本论文的基本思路和研究内容

第2章 纳米硫酸钡晶种的制备

2.1 实验方案

2.2 实验药品和仪器

2.3 纳米级硫酸钡晶种的制备

2.4 本章小结

第3章 亚微米级硫酸钡制备的影响因素的研究

3.1 实验设计

3.2 实验药品和仪器

3.3 亚微米级硫酸钡颗粒的制备

3.4 本章小结

第4章 可控粒径的亚微米级硫酸钡制备的小试结果

4.1 不同粒径的亚微米级硫酸钡制备的小试结果

4.2 不同形状的亚微米级硫酸钡的制备的小试结果

4.3 本实验制备的硫酸钡和国外制备硫酸钡对比

4.4 本章小结

第5章 可控粒径的亚微米级硫酸钡制备的中试实验

5.1 实验设计

5.2 实验药品及仪器

5.3 中试放大实验过程

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢