利用钾长石合成雪硅钙石纳米粉体的反应机理研究

摘要

采用CaO为助剂,在水热条件下分解钾长石,进而合成雪硅钙石.影响反应的主要因素为:n(CaO)/n(SiO2+AlO1.5)、晶化温度和晶化时间等.在n(CaO)/n(SiO2+AlO1.5)为0.75～1.00、晶化温度为230～250 ℃、晶化时间为5～8 h的条件下,可以合成结晶良好的雪硅钙石晶体.反应机理分析表明:在钾长石-氧化钙的水热体系中,钾长石的分解并不是简单的离子交换作用或铝硅酸盐解聚作用,而是在碱金属离子与水作用的基础上,反应物中H+与矿物表面的碱金属离子K+、Na+、Ca2+作用,首先形成表面富硅贫铝的前驱聚合体(SiO2 · nH2O);然后这些前驱聚合体分解,与溶液中的Ca2+作用,生成C-S-H凝胶和水钙铝榴石;随着反应时间的延长,C-S-H凝胶和水钙铝榴石进一步转变为雪硅钙石.