多羟基络铝硫酸盐及多羟基络铝溴化盐的制备与表征

摘要

本文用铝粉调节硫酸铝溶液的碱化度，采用湿渣法，通过大量的实验，采集有效数据并绘制了Al2(SO4)3-Al2O3-H2O三元体系室温下的固液平衡相图，以所测相图为指导，掌握了不同产物在室温下析出单一结晶相的控制条件，在国内首次成功制备了三种水合硫酸化聚铝纯品结晶。化学分析、粉末XRD物相分析和差热热重分析结果表明，产物Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的物相分别为：九水合硫酸化三聚铝(Al3(SO4)2·(OH)5·9H2O)、三十五水合硫酸化十三聚铝(3Al2(SO4)3·7Al(OH)3·35H2O)和十二水合硫酸化五聚铝(Al2(SO4)3·3Al(OH)3·12H2O)。通过文献调研发现，产物Ⅱ和产物Ⅲ是未见报道的，甚至粉末XRD卡片中都找不到的新物相，产物的纯度依次为：98.45％、96.62％、99.53％，为进一步纯化并研究其晶体结构奠定了基础。 本文在制备聚合溴化铝(PAB)结晶方面也取得了一定进展，制得了一种多羟基络铝溴化盐的结晶，粉末XRD物相分析初步表明，可能是未见报道的新物相。高岭土配制的模拟水样絮凝实验的结果表明，产物在中性条件下表现出较明显的絮凝性能，其效果仅次于Al13(OH)24(H2O)24Cl15(M-Al13)絮凝剂，优于市售PAC，有望成为新型高效絮凝剂。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1水资源概况与水环境污染

1.2絮凝剂的研究现状

1.3铝(Ⅲ)的水溶液化学特征

1.4聚合硫酸铝的实验室制备

1.5问题的提出和选题的意义

1.6本文取得的主要成果

第二章实验材料与方法

2.1实验试剂与仪器

2.1.1实验试剂

2.1.2实验仪器

2.2产物的成分及结构分析

2.2.1化学分析

2.2.2表征手段

第三章多羟基络铝硫酸盐的研究

3.1相图的绘制与应用

3.1.1相图绘制原理

3.1.2室温下Al2(SO4)3-Al2O3-H2O三元体系固液平衡相图的绘制

3.1.3相图应用

3.2产物的制备

3.2.1产物Ⅰ的制备

3.2.2产物Ⅱ的制备

3.2.3产物Ⅲ的制备

3.3产物的表征

3.3.1 X-射线粉末衍射(xRD)结果分析

3.3.2化学分析结果

3.3.3热重(TGA)结果分析

3.3.4溶解度的测定

3.3.5高温晶化对产物的影响研究

第四章多羟基络铝溴化盐的制备，表征及絮凝性能的研究

4.1产物的制备

4.2分析结果

4.2.1 X-射线粉末衍射(XRD)结果分析

4.2.2化学分析结果

4.3絮凝性能的研究

4.3.1模拟水样的配制

4.3.2絮凝方法

4.3.3浊度的测定

4.3.4絮凝剂指标及投加量

4.3.5絮凝对比实验结果及讨论

第五章结论

5.1全文总结

5.2待进一步研究的问题

参考文献

附图

致谢