新型鎂質(zhì)功能材料制備研究.pdf

1、高品質(zhì)鎂質(zhì)功能材料是材料領(lǐng)域的研究熱點之一，在環(huán)保、阻燃、醫(yī)藥、催化等領(lǐng)域都有著重要應(yīng)用，鎂質(zhì)功能材料的性能與其粒徑大小、形貌等因素密切相關(guān)，因此鎂質(zhì)功能材料的形貌、尺寸調(diào)控一直是材料制備領(lǐng)域中的重要研究課題。本論文選取堿式硫酸鎂、氫氧化鎂和氧化鎂作為研究對象，開發(fā)了一系列新型制備工藝，成功地調(diào)控了這幾種材料的形貌和尺寸。 本文設(shè)計了一個包含Mg2+、SO42-、NH4+和二乙醇胺的新堿性緩沖溶液體系，在水熱條件下，氫氧化鎂納米

2、粒子可以從該體系中均勻沉淀出來，在溶液中SO42-的引導(dǎo)下，這些氫氧化鎂納米粒子可以轉(zhuǎn)化為長徑比大于100、具有均一形貌和尺寸的512型堿式硫酸鎂晶須。在保持其他條件不變的情況下，簡單地增大反應(yīng)物濃度，晶須的平均直徑從4μm至50nm之間可調(diào)可控，能夠適應(yīng)各種具體應(yīng)用的要求。在對實驗結(jié)果進行深入分析的基礎(chǔ)上，對該體系下堿式硫酸鎂晶須的生長機理進行了初步探討，有助于人們對堿式硫酸鎂晶須結(jié)晶習(xí)性的理解。為了提高晶須材料與聚合物的相容性，使用

3、硬脂酸鈉對晶須進行了表面疏水改性處理。 以制備出的堿式硫酸鎂晶須為原料，設(shè)計了一個包含丙三醇和氫氧化鈉的可控陰離子交換反應(yīng)體系，來控制堿式硫酸鎂晶須中SO42-和溶液中OH-的交換反應(yīng)，在常壓80℃水浴條件下轉(zhuǎn)化，得到的氫氧化鎂晶須幾乎能夠完美保持前驅(qū)物的形貌，對于這樣一個可控的陰離子交換體系，少量丙三醇的添加對于形貌保持和轉(zhuǎn)化效率來說都是至關(guān)重要的?；诶碚摵蛯嶒灥姆治?，這種可控的離子交換機理被簡單討論。 以直接沉淀的

4、氫氧化鎂為前驅(qū)物，利用添加檸檬酸鹽的氫氧化鈉溶液這一復(fù)合水熱改性劑水熱改性，合成了結(jié)晶度高、粒徑均一、分散性好的完美六方片狀氫氧化鎂功能粉體產(chǎn)品，并對該粉體產(chǎn)品的表面進行了疏水性處理，同時對氫氧化鎂在水熱條件下的結(jié)晶生長機理進行了簡單討論。以六方片狀氫氧化鎂為前驅(qū)物，通過熱處理制備了具有相同形貌的氧化鎂功能粉體，明顯增加了具有高催化活性晶面的暴露。 本文制備的具有可控直徑的堿式硫酸鎂和氫氧化鎂晶須產(chǎn)品兼具阻燃和補強雙重功能，是高