常压下影响锂硬锰矿化学形成的几个因素探讨

摘要

本文采用常压回流的方法，通过元素分析(ICP)，X-Rav射线衍射(XRD)，透射电子显微镜(TEM)等分析，探讨了前驱物水钠锰矿类型、羟基复合离子类型，反应温度、时间、pH值等对常压下锂硬锰矿形成的影响，并与热液合成产物进行了对比。取得的主要结果有： 1.水钠锰矿越容易同羟基复合离子进行交换，越有利于行成锂硬锰矿。水钠锰矿的结晶度越高，层间离子越稳定，越难形成锂硬锰矿。三种前驱物以新合成的碱性水钠锰矿最有利于转化成锂硬锰矿。 2.不同温度下合成的羟基复合离子的形态及溶液中离子种类和量不同，影响与水钠锰矿的离子交换性能，在60℃条件下合成羟基复合离子最有利于离子交换，合成锂硬锰矿。 3.锂硬锰矿的形成速率和结晶度随着回流温度的增加而增加，在100℃条件下合成锂硬锰矿速度快，时间短，产物结晶度高。 4.延长回流时间可促进水钠锰矿向锂硬锰矿的转化，并提高锂硬锰矿的结晶度。 5.常压下锂硬锰矿在弱酸性、中性至弱碱性条件下均可合成，其中以中性条件最有利于锂硬锰矿的形成。 6.回流产物在不同温度下老化，均可以提高锂硬锰矿的结晶度，增加锂硬锰矿的含量。但是在室温和40℃条件下6个月内的老化，在产物之间的影响差异不大。 7.与回流条件下相比，在热液的高温高压条件下，锂硬锰矿合成的速率较快，结晶度较好，但是也容易产生其他杂质，而回流条件很少产生杂质。

目录

声明

摘要

1前言

1.1研究背景

1.2研究进展

1.3目的意义

2材料与方法

2.1前驱物的制备

2.1.1碱性水钠锰矿的制备

2.1.2酸性水钠锰矿的制备

2.2锂铝羟基复合离子的制备

2.3锂铝羟基复合离子与前驱物离子交换

2.4回流或热液反应的影响因素

2.4.1前驱物类型的影响

2.4.2羟基复合离子形态的影响

2.4.3回流反应温度的影响

2.4.4回流反应时间的影响

2.4.5回流pH值的影响

2.5回流产物老化的影响

2.6产物的鉴定与分析

2.6.1矿物的XRD分析

2.6.2矿物的TEM分析

2.6.3矿物的ICP分析

3结果与分析

3.1前驱物类型对锂硬锰矿形成的影响

3.1.1不同方法合成前驱物水钠锰矿

3.1.2三种前驱物对热液条件下锂硬锰矿形成的影响

3.1.3三种前驱物对回流条件下锂硬锰矿形成的影响

3.2不同温度合成羟基复合离子对锂硬锰矿转化的影响

3.2.1不同温度下合成羟基复合离子

3.2.3不同温度合成羟基复合离子对热液条件下锂硬锰矿转化的影响

3.2.4不同温度合成羟基复合离子对回流条件下锂硬锰矿转化的影响

3.3反应温度对锂硬锰矿转化的影响

3.4回流时间对锂硬锰矿转化的影响

3.5 pH值对常压下锂硬锰矿形成的影响

3.6回流与热液对锂硬锰矿合成的影响

3.7老化温度及时间对锂硬锰矿生成的影响

3.8合成矿物的TEM分析

3.9合成产物的ICP分析

4讨论

5结论

参考文献

致谢