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《硅溶膠的制備及其鋁改性的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、武漢理工大學碩士學位論文硅溶膠的制備及其鋁改性的研究姓名:田華申請學位級別:碩士專業(yè):應用化學指導教師:陳連喜20080501武漢理:[大學碩士學位論文中文摘要硅溶膠是二氧化硅的膠體微粒分散于水中的膠體溶液,為無定形Si02粒子在水中形成的穩(wěn)定分散體系。作為一種重要的無機高分子材料,硅溶膠已廣泛應用于化工、精密鑄造、紡織、造紙、涂料、食品、電子、選礦等領域。論文以硅粉為原料,采用堿性物質(zhì)NaOH、Na2Si03作催化劑,通過硅粉一步溶解法制備硅溶膠。研究了硅溶膠的制備工藝條件,包括反應時間、反應溫度、硅粉用量和催化劑用量等對硅溶膠性能的影響,
2、并對兩種最佳工藝條件下制備的硅溶膠進行了結(jié)構(gòu)表征。以NaOH作為催化劑制備硅溶膠的最佳工藝條件是:在200mL去離子水中加入259硅粉和O.169氫氧化鈉,在溫度為90℃下反應8h,能得到粘度為5.3mpa.S,波美度為15,pH值為8.5的硅溶膠。以Na2Si03作為催化劑制備硅溶膠的最佳工藝條件是:在200mL去離子水中加入309硅粉和2.34g硅酸鈉,在溫度為90℃下反應8h,此條件下制備的硅溶膠粘度為5.9mpa.S’波美度為20,pH值為9.O。以硅酸鈉為原料,通過溶解、酸化、堿化、熟化,得到濃度、粒徑較小的硅溶膠。采用了硫酸鋁、氯
3、化鋁和硝酸鋁三種鋁鹽對其進行改性,研究了改性硅溶膠的刖Si比由O.05逐漸增加到0.25的過程中,改性硅溶膠的各項性能參數(shù)的變化情況,探討了改性硅溶膠的最佳工藝條件,并對最優(yōu)條件下制備的改性硅溶膠進行了結(jié)構(gòu)表征。本文對硅粉一步溶解法制備的硅溶膠及鋁改性硅溶膠的穩(wěn)定性進行了分析:在堿性條件下時,硅溶膠pH值在8.5~lO最穩(wěn)定;在酸性條件下時,pH值為3~4比較穩(wěn)定;pH值為7左右極不穩(wěn)定。低濃度硅溶膠改性后穩(wěn)定性較好,而高濃度硅溶膠改性后穩(wěn)定性差。三種鋁鹽改性低濃度硅溶膠中,當改性程度為0.15時,硫酸鋁改性得到的鋁改性硅溶膠穩(wěn)定性最好。關(guān)鍵
4、詞:催化劑;硅溶膠;鋁鹽;改性武漢理工大學碩士學位論文ABSTRACTSilicasolisakindofcolloidsolutionwelldispersingcorpusclesofsilicainwater.ItisastableanddispersivesystemasamorphousSi02particleinwater.Asanimportantinorganicpolymermaterial,ithasbeenwidelyusedintheareaofchemicalengineering,casting,textile,p
5、apermaking,coating,food,electron,oredressingandSOon.Usingsodiumhydroxideandsodiumsilicateascatalyst,silicasolwaspreparedbythereactionofsiliconpowderwitllwaterthroughdissolvingmethodinthisthesis.Theeffectofvariousconditions,suchastemperature,time,usageofsiliconpowderandcatal
6、ystonpreparationofsilicasolWasinvestigated,andpropertiesofsilicasolwerealsoanalyzed.Thestructuresofsilicasolthatpreparedatthemosteffectivereactionconditionswereidentified.Usingsodiumhydroxideascatalyst,themosteffectivereactionconditionswere"259siliconpowerand0.169sodiumhydr
7、oxidein200mLwater,at90"(2continuouslyWasreacted8h,thensilicasolWasobtained:viscositywas5.3mpa‘S,andBeaum6degreeWas15,andpHWas8.5.Usingsodiumsilicateascatalyst,themosteffectivereactionconditionswere:309siliconpowderand2.349sodiumsilicatein200mLwater,at90"(2continuouslyWasrea
8、cted8hthensilicasolWasobtained:viscositywas5.9mpa‘S,Beaum6degreeWas20andpHWas9.0.A