膜分散微反应器制备高悬浮性纳米硫酸钡

摘要

以氢氧化钡和硫酸为原料,采用搅拌法和膜分散微反应器分别制备纳米硫酸钡颗粒和硫酸钡溶液,并采用XRD、TEM等手段进行测试和表征,研究常温老化和低温老化时纳米硫酸钡的生成机理,探讨氯离子和钠离子对硫酸钡性能的影响。结果表明:当氢氧化钡和硫酸的溶液浓度分别为0.5 mol/L、溶液体积流量为60 mL/min、低温老化温度为5℃时,可制备出粒径为32 nm、统计平均粒径为(24.4±5.3) nm的硫酸钡颗粒,静置24 h后的硫酸钡溶液的悬浮比高达98.1%,其性能优于常温老化法和传统搅拌法制备的;在低温老化条件下,硫酸钡颗粒生长缓慢,晶粒发育程度较低,XRD衍射峰峰强较弱,硫酸钡颗粒的粒径较小;纳米硫酸钡溶液的悬浮性与其zeta电位正相关,高悬浮性硫酸钡的zeta电位分布集中且均为正值,悬浊液稳定,分散性好;氯离子对硫酸钡颗粒粒径分布的影响较小;钠离子会显著降低硫酸钡溶液悬浮性,应避免钠离子的干扰。