纳米碳酸钙

主讲人：江淼专业：应用化学CaCO3碳酸钙纳米颗粒NanoparticleSynthesis的制备研究目录碳酸钙简介研究现状面临问题纳米纳米世界10-2m1cm10-4m10-5m眼睛分辨下限小孩的身高一只苍蝇的大小头发的直径纳米技术上限细菌DNA10-7m100m1m10-6m1μm10-9m1nm纳米碳酸钙120世纪80年代发展起来的一种新型超细化固体材料量子尺寸效应小尺寸效应粒径在1-100nm之间，粒径小、活性高23表面效应宏观量子效应优越性碳酸钙晶形多样碳酸钙晶形立方形片形纺锤形球形菱形生产油墨立方形球形橡胶行业针形链状电子陶瓷行业高纯微细球形粘性较好由于颗粒小，故印品光滑，可以提高油墨的光洁度提高材料的拉伸强度部分取代钛白粉、白碳黑白色填料菱形球形针状中空状蘑菇云状花瓣状碳酸钙纳米颗粒合成方法研究现状化学法物理法碳化法复分解法微乳法凝胶法机械加工机械粉碎干法超细粉碎湿法超细粉碎颗粒形状不规则粒径分布较宽复分解法水溶性钙盐+水溶性碳酸盐‖纳米级碳酸钙产品纯度高、白度好生产中往往需要消耗大量的时间消耗大量的洗涤用水吸附在碳酸钙中的大量氯离子很难除尽Ca2+|R|CO32-反应系统装置简单，操作容易纳米粒子分散性好、粒度可调如何分离回收大量的油和表面活性剂，以降低成本形成机理、体系组分对颗粒形成动力学、形态及性质的影响，有待深入研究微乳法和凝胶法碳化法间歇鼓泡碳化法非冷冻法制备工艺超重力反应结晶法连续喷雾碳化法常用方法碳化法——石灰乳的制备窖气煅烧消化精制石灰石石灰乳水高剪切力作用下粉碎多级旋液分离除去颗粒及杂质间歇鼓泡碳化法决定了CaCO3的粒度和晶型换热器调浓槽碳化塔脱水、干燥尾气石灰乳助剂产品调浓降温1石灰乳浓度:质量浓度在30~55g/L范围内碳化压力:一般可采用常压碳化温度:温度在15一25℃范围内23碳化过程中的工艺参数要求优缺点投资少，操作简单产品质量不稳定：产品晶形不易控制粒度分布不均不同批次产品的重现性差生产不连续，自动化程度低窖气调浓槽储槽2碳化塔1纳米碳酸钙悬浊液石灰乳碳化塔2储槽3碳化塔3脱水、干燥产品少量窖气少量大量窖气连续喷雾碳化法产品晶型、粒度容易控制，可制得优质稳定的产品优缺点备投资较大碳化时间短，生产效率高能实现连续自动大规模生产，经济效益可观超重力反应结晶法调浓槽过滤器循环槽冷却槽超重力反应装置窑气尾气熟浆槽达碳化终点制取纳米碳酸钙产品成倍缩短碳化反应时间设备体积较小，大大降低成本粒径分布均匀，重现性好生产过剩,供大于求技术低，能耗大21面临问题生产纳米碳酸钙的原材料廉价易得，很多的地方具备有良好的生产条件，可以作为当地政府的经济发展的重要项目，国内纳米碳酸钙项目也就纷纷扩产或上马。纳米碳酸概产能的猛速增长远远超过了它的需求量，使得纳米碳酸钙生产过剩。在国内的纳米碳酸钙生产企业中，除少数企业具有较好的经济效益外，许多企业普遍存在着规模小、工艺落后、产品生产成本高的问题，致使产品大量积压，企业前景不容乐观，高档的产品需从日本，美国进口。参考文献[1]白鸽玲,满瑞林.纳米级和特型活性碳酸钙的制备.应用化工,2001,30(6)[2]杨小红,陈建兵,盛敏钢.纳米碳酸钙的生产和用途.化学教育,2007,10[3]张博,吴桐,赵富华,刘军海.纳米碳酸钙的制备及在造纸中的应用.天津造纸，2010,03[4]RahmanQ，LohaniM，DoppEeta1．EnvironHealthPerspece,2002,110:797—800[5]刘小风,钟宏.不同形态纳米碳酸钙的研究进展.上海涂料,47(04)[6]梁红,秦娜,纳米碳酸钙的制备及表面改性技术.广州化工,2009,37(07)[7]陈尔凡,鲁云华,纳米碳酸钙的制备及表征.硅酸盐学报,2003,31(12)[8]陈大勇,杨小红,汪泉,纳米碳酸钙的制备技术与表面改性方法.化学工业与工程技,2007,28(02)[9]WernerB，DonnetM，HesselV．Aspeciallysuitedmicromixersforprocessesinvolvingstrongfouling[C]．6thInternationalConferenceonMrcroreactionTechnology，NewOrleans，USA：2002．[10]周立,李超,钟宏,纳米碳酸钙合成工艺及应用研究进展.广东化工,2009,36[11]曾蕾,贺全国,吴朝辉,纳米碳酸钙的制备、表面改性及应用进展.精细化工中间体.2009,39(04)特别鸣谢王川伟张玲玉郑玉林感谢老师及同学们的倾听！纳米碳酸钙第四篇章配方成分用量/kg50%硫酸1400淀粉800五氧化二钒0.5硫酸钾0.3硝酸9~12精细化学品——草酸第四篇章工艺流程糖化淀粉糖化结晶过滤甩干甩干粗草酸重结晶甩干干燥包装成品母液硫酸、氧气、催化剂精细化学品——草酸第四篇章原理分析在催化剂五氧化二钒和助催化剂硫酸钾的作用下，淀粉经硫酸糖化处理后，转化为单糖，然后直接加入硝酸氧化，反应方程式如下：(C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6C6H12O6+12HNO3→3(COOH)2·2H2O+3NO+9NO2+7H2O