淺談納米 MgO 的制備及性能表征論文
納米MgO作為一種新型無機功能材料，在電子、光學、醫療、化工、環保、軍工等領域都具有潛在的應用價值，尤其在含酸廢氣、廢水、含重金屬及有機物廢液處理方面呈現快速增長趨勢．均勻沉淀法制備MgO具有工藝簡便、原料易得、生產成本低、粒度分布窄、產品純度高、易于實現規模化工業生產等優勢，易于實現其產業化進程．但由于MgCl2與（NH4）2CO3的反應過程放熱，導致反應體系溫度升高而難于控制粒徑大小與分布，影響生產規模與應用拓展．本文以（NH4）2CO3和MgCl2為原料，PEG-2000（聚乙二醇）為表面活化劑制備納米MgO．成功制備了納米MgO，并表征了其結構與表面活性．
1 實驗部分
1.1 儀器與材料
磁力攪拌器（79-1 恒溫），干燥箱（DZF-6020MBE），馬弗爐（FR-1236 上海發瑞儀器有限公司），天平（鄭州超凈工作臺有限公司）等．MgCl2，（NH4）2CO3，有機表面活劑 PEG-2000（為實驗室取得），無水乙醇等試劑均為分析純．
1.2 實驗過程
以 MgCl2為原料，（NH4）2CO3為沉淀劑，PEG-2000 為表面活性劑．將 MgCl2溶液和一定量質量分數的 PEG-2000 在燒杯中充分攪拌，逐漸加入（NH4）2CO3溶液至 pH 值為 7~7.2，反應后老化 1 h．并水洗、醇洗各 3 次，每次抽濾 10 min．樣品在 100 ℃干燥 1 h，并在 500~700 ℃下煅燒 2 h，最終制得納米 MgO．
2 結果與分析
600 ℃下煅燒制得的 MgO 粉末的 XRD 分析見圖 1．由圖 1 可見，衍射峰與 MgO 標準圖（PDF45-0496）吻合，證明樣品結晶良好且純度較高．衍射峰型尖銳，寬化明顯，表明 MgO 粒徑很小．
合成溫度與 MgO 粒徑對比見表 5．由表 5 可見，40~60 ℃下合成，可獲得為 50~100 nm 的 MgO，產品粒度分布均勻．合成體系引入 PEG-2000，同時發揮引發劑和分散劑作用，不但可以有效促進反應順利進行，還能改善生成的納米 MgO 顆粒的分散均性，防止團聚發生．溫度直接影響合成和煅燒環節產物的性能，提高溫度既能促進合成反應，也能加速 MgO 晶體的長大．溫度太高不利于獲得尺度均勻的顆粒，實驗結果顯示，40~60 ℃下合成，經過 600 ℃煅燒才能得到合適的納米 MgO 產品．
納米 MgO 活性檢測結果見表 6．由表 6 可見，40~60 ℃合成的`樣品活性均超過 70%，說明制備的納米MgO 的水化反應活性良好．50 ℃合成的 MgO 具有 96.15%的最大活性，40 ℃和 60 ℃合成樣品的活性均大幅下降．原料配比、合成溫度、溶液濃度、PEG 濃度與添加量、煅燒溫度均可直接影響 MgO 的顆粒大小與分散性．MgO 的活性與粒度及水化溫度均有關．引入適當比例的 PEG，并在適當的溫度下合成與煅燒，才能保證合成產物達到預期結果．MgO 的活性與其結構有關，納米尺度的 MgO 才具有較大的比表面積和較高的表面活性．
以 MgCl2為原料，（NH4）2CO3為沉淀劑，PEG-2000 為反應引發劑和分散劑，采用均勻沉淀法獲得了50 nm、活性達 96.15%的 MgO．其中 MgCl2與（NH4）2CO3濃度分別為 1.5 mol/L 和 2.0 mol/L，PEG 用量為1.5%，合成時間為 1 h，煅燒溫度為 600 ℃。
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