室温条件下纳米硫酸钙晶须的大规模制备

王仲汉， 杨保俊， 王艳成， 王百年

(合肥工业大学 化学与化工学院,安徽 合肥 230009)



室温条件下纳米硫酸钙晶须的大规模制备

王仲汉， 杨保俊， 王艳成， 王百年

(合肥工业大学 化学与化工学院,安徽 合肥 230009)

文章采用常温酸化法,以氯化钙和浓硫酸为原料,乙醇-水为混合溶剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为晶型控制剂,室温条件下大规模制备了纳米硫酸钙晶须。用X-射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD) 、场发射扫描电子显微镜(field emission scanning electron microscopy,FESEM)和高分辨透射电子显微镜(high resolution transmission electron microscopy,HRTEM)等对所制备的样品进行表征。实验结果表明:反应温度、氯化钙初始浓度、醇水比(体积比)及反应时间等合成条件的变化对CaSO4·2H2O晶须的形貌和尺寸有重要的影响;所确定的优化合成工艺为:反应温度25 ℃、氯化钙初始浓度0.045 mol/L、醇水比2∶1、反应时间30 min;在该优化条件下所制备的硫酸钙晶须尺寸均匀、直径约为200 nm、长径比约为30。

硫酸钙;纳米晶须;氯化钙;乙醇-水

0 引 言

硫酸钙晶须作为一种安全环保的纤维状新型材料,由于具有强度高、韧度好、耐高温、尺寸稳定、化学稳定性高以及制造成本低等优点,可广泛应用于纺织、涂料、造纸、橡胶、粘合剂等诸多行业[1-2]。

目前硫酸钙晶须的制备大多采用水热法[3-5],但水热法需要高温高压条件,对反应设备要求高,生产成本较大,且所制备的产品基本处于微米级,从而限制了其工业化规模生产。硫酸钙晶须的其他制备方法包括离子交换法[6]及常压酸化法[7],但其制备工艺相对复杂,且制备的硫酸钙晶须往往是微米级别。最近,文献[8]报道了一种温和条件下制备硫酸钙晶须的方法,以水-乙醇作为溶剂,通过CaCl2和Na2SO4反应制备硫酸钙晶须。……