碳酸钠碱溶制备白炭黑

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1、吉林大学材料科学与工程学院本科生毕业论文摘要沉淀法是利用无机酸与硅酸钠反应，置换出硅酸，再经过干燥脱水制得白炭黑的方法。该法工艺简单，但是产品质量不如气相法。本文系统的研究了硅酸钠溶液制备的条件，用碳分法和盐酸滴定法制备出了白炭黑。对所得白炭黑进行了XRD、FTIR、粒度和比表面积研究，得出盐酸滴定法制备的白炭黑质量远高于碳分法，属于比较优质的白炭黑。关键词：白炭黑；沉淀法；碳分法；盐酸滴定法；比表面积44吉林大学材料科学与工程学院本科生毕业论文AbstractPrecipitationisusinginorganicacidandsodiumsilicatereaction,re

2、placementout,andthenaftersilicatedrydehydrationprocessofwhitecarbonblackmethod.Theprocessissimple,buttheproductqualityisnotbetterthanofgas-phase.Thispapersystematicallyexaminedthepreparationconditionsofsodiumsilicatesolution,andusecarbonpointsmethodandhydrochloricacidtitrationforpreparationoft

3、hewhitecarbonblack.thewhitecarbonblackofpreparationofhydrochloricacidtitrationqualityisbetterthanthatofcarbonpointsmethodandbelongtocomparequalitysilica,afterexaminingtheparticlesizeandXRDFTIR,specificsurfacearea.Keywords:Whitercarbonblack；Methodofprecipitation；Carbonpointsmethod；Hydrochlorica

4、cidtitration；Specificsurfacearea44吉林大学材料科学与工程学院本科生毕业论文目录第1章绪论11.1引言11.1.1白炭黑的性能及应用31.1.2白炭黑发展的国内外现状51.2白炭黑的制备方法及原理51.2.1白炭黑的不同制备方法及特点51.2.2白炭黑的制备原理6第2章白炭黑的制备82.1硅酸钠溶液的制备82.1.1实验材料选取82.1.2实验过程82.1.3实验结果112.2白炭黑的制备112.2.1碳分法制备1144吉林大学材料科学与工程学院本科生毕业论文2.2.2盐酸滴定法制备15第3章白炭黑的结构及性能测定173.1白炭黑的XRD分析173.

5、1.1X射线衍射原理及应用173.1.2X射线图像分析183.2白炭黑的红外(FTIR)分析193.2.1红外光谱分析的原理及特点193.2.2红外光谱图分析203.3白炭黑的比表面积203.3.1比表面积测试仪的性能及测试原理203.3.2比表面积分析213.4白炭黑的粒度分析243.4.1粒度分析仪的特点及应用243.4.2粒度分析25第4章结果及讨论294.1酸化方式对白炭黑比表面积的影响294.2盐酸滴定速度对白炭黑比表面积的影响304.3絮凝剂种类对白炭黑比表面积的影响314.4絮凝剂量对白炭黑比表面积的影响33第5章结论34致谢35参考文献3644吉林大学材料科学与工程

6、学院本科生毕业论文第1章绪论1.1引言1.1.1白炭黑的性能及应用白炭黑即沉淀二氧化硅，又名水和二氧化硅，分子式为SiO2·nH2O，是一种白色、无毒、无定型微细粉状物，具有多孔性、高分散、质轻、化学稳定性好、耐高温、不燃烧和电绝缘性好等优异性能的无机硅化合物。相对密度为2.319～2.653，熔点1750℃。白炭黑微粒直径很小，一次粒子直径大约在10～1000nm范围内。白炭黑表面Si-OH基团具有很强的活性，易于与周围离子键合。白炭黑的其他理化特性见表1.表1.1白炭黑的其他理化特性比表面积BET150～250/g密度（1.9～2.0）×㎏/PH值5～7热失重量（105℃）6%

7、～8%挥发性（950℃）4%～5%吸油性状200～240ml/100g聚集性中等对溶剂的亲和性亲水性颜色白色透光性大折射性1.45白炭黑表面分不着一层均匀的硅氧烷和硅烷醇基，这些集团具有很强的吸水性，硅烷醇基化学活性高，从而使白炭黑表面较容易改性。白炭黑的表面改性是利用一定的化学物质通过一定的工艺方法使白炭黑的表面羟基与化学物质发生反应,消除或减少其表面活性硅醇基的量,以达到改变表面性质的目的。常用白炭黑改性剂如表2。表1.2常用白炭黑改性剂44吉林大学材料科学与工程