專利名稱：一種制備樹突狀氫氧化鈣的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備氫氧化鈣的方法，特別是涉及一種利用水溶性聚丙烯
酰胺模板劑在鋁基材上干燥制備樹突狀(Dendritic Cell)氫氧化鈣的方法。
背景技術：
氫氧化鈣(Calcium hydroxide)是煙氣脫硫工業(yè)重要的吸收劑之一，是固 體廢棄物焚燒尾氣處理中酸性氣體的主要吸收劑之一，呈白色粉末狀；同吋近 年由于塑料燃燒帶來新的煙氣污染問題，人們也考慮把氫氧化鈣作為改性劑添 加到塑料中，這不僅增加了塑料的可環(huán)境容納性，同吋在塑料作為垃圾焚燒的 過程中，可以作為吸收劑處理一部份酸性有害氣體。
但是利用傳統(tǒng)的由生石灰直接消化制備的氫氧化鈣，由于粒徑大小不一，分 散性差，分布不均勻，在塑料工業(yè)中的應用產生了一定的負面影響，在實踐中 發(fā)現，直接消化制備出的氫氧化鈣，在與塑料共混前，容易與空氣中的二氧化 碳反應，減低氫氧化鈣的環(huán)境效應，同吋其顆粒主要成圓形，對高分子材料也 難以起到物理補強的作用。

發(fā)明內容
鑒于傳統(tǒng)制備的氫氧化鈣，在應用中存在的粒徑不均及不易保存的問題， 本發(fā)明的目的就是要建立一種制備方法，使制備出的氫氧化鈣顆粒粒徑均勻， 且不易和空氣中的二氧化碳反應，同吋能夠和高分子材料有較高相容性的氫氧化鈣。
為實現本發(fā)明目的所采用的技術方案是將聚丙烯酰胺(PAM)溶于水中， 同吋把可溶性鈣鹽和氫氧化鈉溶液添加到聚丙烯酰胺(PAM)溶液中，超聲波 振蕩后，形成氫氧化鈣懸濁液，最后將氫氧化鈣懸濁液進行干燥，制備出樹突
狀的氫氧化鈣顆粒。
材料Mw〉2xl(^的特級聚丙烯酰胺，可溶性鈣鹽，氫氧化鈉。 配方0. 4 1. 0g/L聚丙烯酰胺溶液0. 1L, 0. 004 0. 008 mol可溶性鈣 鹽固體，氫氧化鈉固體0. 008 0. 024 mol。 制備方法-
將特級聚丙烯酰胺配制成0. 4 1. 0 g/L PAM水溶液，取0.1 L該溶液置于 反應釜中，利用頻率為40KHz、功率為100W/cn^的超聲波振蕩5min;加入可 溶性固體鈣鹽，進行第二次超聲波振蕩30 min，使可溶性韓鹽充分混合均勻， 控制混合后的鈣鹽在反應液中的濃度為0.04 0.08mol/L;靜置12 h，進行第 三次超聲波振蕩5 min;隨后加入氫氧化鈉固體，控制[Na+]:[Ca^]為2 3:l， 進行第四次超聲波振蕩30min，反應時間在l 2h之間；將反應后生成物移至 鋁基底容器上，在紅外燈照射下進行加熱干燥，該過程中控制溶液溫度在50 100 。C，干燥完全后收集粉末狀產物，即得到樹突狀氫氧化l 。 本發(fā)明所述的可溶性鈣鹽是指氯化鈣、硝酸鈣或醋酸鈣。 本發(fā)明的有益效果是1、本實驗采用的水溶性高分子PAM (Mw》2xl06) 和陽離子吸附后，在超聲波輔助下與溶液中氫氧根離子原位反應生成氫氧化鈣， 繼而在鋁基底上生長，得到具有特殊形狀的氫氧化鈣產物。
2、 所制備的樹突狀氫氧化鈣，其形貌的特殊性能可改變氫氧化鈣在與二氧 化碳兩相接觸時的性能與反應，因此可延長或改變氫氧化鈣不易保存的特性； 該特殊形貌的氫氧化鈣可能具有特殊物理結構，作為塑料添加劑，將補強塑料 力學性能。
3、 該工藝所制備的樹突狀氫氧化鈣，掃描電鏡表征表明具有多孔隙結構， 比表面積分析(BET)表明具有較大的比表面積(可達3.7347 m2g—》，這種多孔
隙結構及較大的比表面積在火電廠脫硫工藝、固體廢物焚燒尾氣處理中等環(huán)境
領域將具有廣泛的應用前景。
附圖及


圖1是采用0. 4 g/L PAM制備的樹突狀氫氧化鈣放大3000倍的掃描電鏡圖。 圖2是采用1. 0 g/L PAM制備的樹突狀氫氧化鈣放大3000倍的掃描電鏡圖。
具體實施方式
實施例1
將100mL0.8g/LPAM溶液，置于反應釜中，利用頻率為40KHz、功率為 100 W/cm2的超聲波振蕩5min;加入0.444 g氯化轉，超聲0.5 h，充分溶解， 此時溶液中鈣離子濃度為0.04 mol/L;靜置12 h，超聲5 min后加入0.416 g 氫氧化鈉，使得溶液中[Na+]:[Ca^;h2.6:l，；超聲30min，反應1 h后，溶液移 至鋁基底容器內，在紅外燈照射下加熱干燥，該過程中控制溶液溫度在50 °C， 干燥完全后收集粉末狀產物，即樹突狀氫氧化轉。
實施例2
將lOOmL 1.0g/LPAM溶液，置于反應釜中，利用頻率為40KHz、功率為 100 W/cm2的超聲波振蕩5 min;取加入1.889 g硝酸鈣(Ca(N03V4H20)，超
聲0.5 h，充分溶解，此時溶液中鈣離子濃度為0. 08 mol/L;靜置12 h，超聲5 min 后加入0.96g氫氧化鈉，使得溶液中[Na+]:[Ca2+]=3:l，超聲30 min,反應2 h 后，溶液移至鋁基底容器內，在紅外燈照射下加熱干燥，該過程中控制溶液溫 度在IOO °C，干燥完全后收集粉末狀產物，即樹突狀氫氧化轉。 實施例3
將100mL0.4g/LPAM溶液，置于反應釜中，利用頻率為40KHz、功率為 100 W/cm2的超聲波振蕩5min;加入0. 949 g無水醋酸鈣(Ca(CH 3COO) 2)， 超聲0.5h，充分溶解，此時溶液中轉離子濃度為0. 06 mol/L;靜置12 h,超聲 5 min后加入0.48 g氫氧化鈉，使得溶液中[Na+]:[Ca2+]=2:l，超聲30 min， 反應2h后，溶液移至鋁基底容器內，在紅外燈照射下加熱干燥，該過程中控 制溶液溫度在75 °C，干燥完全后收集粉末狀產物，即樹突狀氫氧化轉。
權利要求
1、一種制備樹突狀氫氧化鈣的方法，其特征是將0.4～1.0g/L聚丙烯酰胺溶于水中，同時把0.004～0.008mol可溶性鈣鹽和0.008～0.024mol氫氧化鈉溶液添加到聚丙烯酰胺(PAM)溶液中，經四次超聲波振蕩后，形成氫氧化鈣懸濁液，最后將氫氧化鈣懸濁液進行干燥，制備出樹突狀的氫氧化鈣顆粒。
2、 根據權利要求1所述的制備樹突狀氫氧化鈣方法，其特征是制備時將聚 丙烯酰胺配制成0.4 1.0g/LPAM水溶液，置于反應釜中，利用超聲波進行第 一次振蕩；加入可溶性固體鈣鹽，進行第二次超聲波振蕩，控制混合后的鈣鹽 在反應液中的濃度為0. 04 0. 08 mol/L;靜置12 h后，進行第三次超聲波振蕩； 隨后加入氫氧化鈉固體，控制[Na+]:[Ca2+]為2 3:1，進行第四次超聲波振蕩； 最后將反應后生成物移至鋁基底容器中進行加熱干燥。
3、 根據權利要求1所述的制備樹突狀氫氧化鈣方法，其特征是所用的超聲波 頻率為40KHz、功率為100W/cm2。
4、 根據權利要求1所述的制備樹突狀氫氧化鈣方法，其特征是利用超聲波逬 行振蕩吋，第一次振蕩5 min，第二次振蕩30 min,第三次振蕩5 min，第四 次超聲波振蕩1 2 h。
5、 根據權利要求1所述的制備樹突狀氫氧化鈣方法，其特征是生成物加熱干 燥過程中控制溶液溫度在50 100 "C之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用水溶性聚丙烯酰胺模板劑制備樹突狀(DendriticCell)氫氧化鈣的方法。其技術方案是將0.4～1.0g/L聚丙烯酰胺溶于水中，同時把0.004～0.008mol可溶性鈣鹽和0.008～0.024mol氫氧化鈉溶液添加到聚丙烯酰胺(PAM)溶液中，經四次超聲波振蕩后，形成氫氧化鈣懸濁液，最后將氫氧化鈣懸濁液進行干燥，制備出樹突狀的氫氧化鈣顆粒。所用的超聲波頻率為40KHz、功率為100W/cm²，第一次振蕩5min，第二次振蕩30min，第三次振蕩5min，第四次超聲波振蕩30min。生成物加熱干燥時溫度在50～100℃之間。本發(fā)明采用新的合成路線和技術，并找到了合適的干燥基底，合成出具有樹突狀的氫氧化鈣顆粒，同時利用現代儀器分析可以知道，合成的氫氧化鈣顆粒具體特殊的樹突狀形態(tài)結構，其性能特別是與塑料的共混和吸附能力得到較大的提高。
文檔編號C01F11/02GK101168446SQ20071000968
公開日2008年4月30日 申請日期2007年10月22日 優(yōu)先權日2007年10月22日
發(fā)明者劉欣萍, 肖荔人, 蔣亞兵, 兢 許, 陳慶華, 黃寶銓 申請人:福建師范大學