01(颗粒大小和团聚)传统沉淀法制白炭黑的研究进展

合集下载

白炭黑在碳酸钠溶液中的溶解度实验研究

白炭黑在碳酸钠溶液中的溶解度实验研究郑超王洪海龚文三门峡市质量技术监督检验测试中心，河南三门峡 472000摘要：测定在温度为10℃~100℃范围内白炭黑在不同质量分数碳酸钠溶液中的溶解度，分析探讨了温度及碳酸钠溶液浓度对白炭黑溶解度的影响，为采用碳酸钠溶液提取白炭黑的生产工艺提供基础数据参考。

关键词：白炭黑；碳酸钠溶液；溶解度中图分类号：O614 文献标识码：A 文章编号：1671-5810（2015）27-0241-02引言白炭黑又名水合二氧化硅，具有高分散、多孔性、耐高温以及电绝缘性等独特的优良性能，是一种重要的无机精细化工原料，在橡胶、涂料、制药、塑料、半导体材料以及日用化工等领域均有着广泛的应用[1-3]。

在采用工艺简单和大规模生产的沉淀法制备白炭黑的过程中，工艺条件的改变对白炭黑的产率有很大影响，对于利用碳酸钠溶液提取白炭黑的生产工艺，研究清楚白炭黑在碳酸钠溶液中的溶解性很有必要[4-6]。

本文探讨温度及碳酸钠溶液浓度对白炭黑溶解度的影响，为采用碳酸钠溶液提取白炭黑的生产工艺提供基础理论参考。

1 材料与方法1.1 实验仪器TU-1800SPC型紫外可见分光光度计，CT15RT型高速冷冻离心机，STWB-1000型高精度恒温水浴箱。

1.2 实验方法溶解度测定方法：平衡法，SiO2含量测定方法：硅钼兰比色法[7-8]。

1.3 实验内容测定白炭黑在温度为10℃~100℃范围内在碳酸钠溶液中的溶解度，设定碳酸钠溶液浓度分别为11%、13%、15%以及17%，研究温度以及碳酸钠溶液浓度对白炭黑溶解度的影响。

2 结果与分析2.1 绘制二氧化硅标准曲线由图1可知，在一定浓度范围内，二氧化硅的浓度与其对应的吸光成良好的线性关系，说明采用硅钼兰比色法测定二氧化硅的含量准确可靠。

2.2 测定白炭黑在不同质量分数碳酸钠溶液中的溶解度根据图2可以得出，在质量分数为11%的碳酸钠溶液中，二氧化硅的溶解度在整体上随着温度的升高而增大，在100℃时达到最大值0.38%。

活性炭制备及不同品种活性炭的研究进展

!"#
注的是石油焦作为石油加工副产物量大价低，且含碳量高达 -34 以上，挥发分一般在 (34 左右，杂质含量低，能制得高收率、低杂质、高比表面积的活性炭。目前美国、日本拥有利用石油焦制备比表面积超过 $ 333 5" 6 2 的超级活性炭的专利技术，并实现了产业化。国内学者也作了类似的研究，吴明铂等人
-=>?@AB?C >6S5V4S’U 64TX:FW 4T’ Y5U’(9 7W’U 5F 34F9 4T’4W X’647W’ :Q SP’ P5GP W7TQ46’ 4T’4. P5GP 356T:Z:T’ V:(73’ 4FU SP’ Q7F6S5:F4( GT:7ZW :F SP’ W7TQ46’; DF SP5W Z4Z’T. SP’ ’[Z4FU5FG 5F SP’ T4Y 34S’T54(W Q:T 46S5V4S’U 64TX:FW. SP’ ZT’Z4T4S5:F :Q 46S5V4S’U 64TX:FW 4FU SP’ U’V’(:Z3’FS :Q V4T5:7W 46S5V4S’U 64TX:FW 4T’ T’V5’Y’U; DEF G(@H>C >6S5V4S’U 64TX:FW\ T4Y 34S’T54(W\ ZT’Z4T4S5:F 3’SP:UW
作为制糖厂的废弃物，回收利用可用来制造价格低廉具有特定性能的活性炭，用于污水处理和颜料吸附
! $% & #
。矿物类原料
#$ !
’ ( ) 煤炭类目前用于制备活性炭的煤种主要是某些烟煤、优质无烟煤、褐煤等。无烟煤内部含有分子大小的孔隙，是制备微孔炭的合适原料，且其产品还具备分子筛特性，利用难转化无烟煤资源获得高回收率的活性炭日益受到重视

气力输送颗粒系统中静电的研究进展

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 2 期气力输送颗粒系统中静电的研究进展刘浩宇1，赵彦琳1，姚军1，WANG Chi-Hwa 2（1 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院，清洁能源科学与技术国际联合实验室，过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室，北京 102249；2 新加坡国立大学化学与生物分子工程系，新加坡肯特岗 117585）摘要：在过去的几十年里，由于许多工业问题和相关新技术的发展，颗粒和颗粒流的静电学得到了越来越多的关注。

颗粒-颗粒和颗粒-壁面之间发生碰撞从而产生静电。

静电的发生会受多种因素的影响，随着颗粒与壁面之间的接触会在它们的表面产生静电荷的积累，静电量可以达到饱和状态。

本文分别综述了气力输送颗粒系统中的静电发生及静电平衡，着重分析了颗粒与壁面之间接触带电的两种方式（碰撞带电和摩擦带电）、颗粒流模式及受力情况，讨论了颗粒带电过程所受的影响因素，包括外界条件（温度、相对湿度）、颗粒几何条件（尺寸、形状、接触面积、粗糙度）以及受力条件（摩擦力、常压）等。

此外，对气力输送颗粒系统中静电的数值计算作了简单介绍。

最后，为澄清气力输送颗粒系统中静电发生的机理，对单颗粒发生静电的物理机制进行了分析。

根据对相关研究结果的总结，发现由于碰撞或摩擦造成的电荷转移的工作机制尚未完全明了，这些问题将在未来逐步得到解决。

关键词：静电效应；颗粒；气力输送；接触带电中图分类号：TH3；TQ012 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2024）02-0565-14Research advances of electrostatics in pneumatic conveyinggranules systemsLIU Haoyu 1，ZHAO Yanlin 1，YAO Jun 1，WANG Chi-Hwa 2(1 International Joint Laboratory on Clean Energy Science and Technology, Beijing Key Laboratory of Process FluidFiltration and Separation, College of Mechanical and Transportation Engineering, China University of Petroleum-Beijing, Beijing 102249, China; 2 Department of Chemical and Biomolecular Engineering, National University of Singapore,Kent Ridge 117585, Singapore)Abstract: In past decades, the electrostatics of granules and granular flows has obtained more and moreattention due to many industrial problems and development of new technologies. The collisions between granule-granule and granule-wall generate electrostatics. The occurrence of electrostatic can be affected by a variety of factors. As the contact between the granular and the wall, the accumulation of electrostatic charge on their surfaces can reach to an equilibrium state. The present work reviewed electrostatic generation and electrostatic equilibrium in pneumatic conveying granules systems. Two main contact charging ways between granule and wall (collision electrification and friction electrification), granular flowpattern and dynamic analysis were analyzed emphatically. The factors affecting the charging process of综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-1341收稿日期：2023-08-07；修改稿日期：2023-09-14。

气相法白炭黑生产工艺

气相法白炭黑生产工艺气相法白炭黑生产工艺白炭黑是一种重要的工业材料，在许多行业中有着广泛的应用。

由于其独特的物理和化学性质，白炭黑可以用于制造轮胎、橡胶制品、涂料、油墨、塑料等产品。

目前，白炭黑的生产主要采用了化学法、热裂解法和气相法等多种不同的工艺。

在这些方法中，气相法是一种较为先进的生产工艺，它能够使白炭黑的生产效率大幅度提高。

一、气相法白炭黑的生产原理气相法白炭黑生产原理是以液化木材、石油和天然气等为原料，通过爆炸氧化还原反应产生高温和高压，然后将反应得到的一氧化碳和热分解出的碳黑进行快速混合，形成白炭黑的过程。

这种工艺可以分为四个阶段：预热阶段、还原阶段、氧化阶段和混合阶段。

预热阶段：将选定的原料加热到高温，并且将其转化为液态状态。

在这个过程中，一些反应会发生，这些反应会产生能够促进气相反应的物质。

还原阶段：在这个阶段，按照一定的进料速度，将经过预热处理的液态原料加入还原反应炉中。

在还原炉内，液态原料在高温条件下与空气进行反应，这个反应会将原料分解成一氧化碳和二氧化碳。

氧化阶段：在还原阶段，一氧化碳和二氧化碳会混合在一起，进入氧化炉进行氧化反应。

在氧化炉中，一氧化碳会被氧气氧化成为CO2，这个反应会放出产生高温的能量，这些能量可以用来维持炉内温度。

混合阶段：最后，在氧化炉中，CO2会与碳黑进行混合。

当CO2分子与碳黑分子相互碰撞时，会产生分解反应，并产生白炭黑。

二、气相法白炭黑的优点气相法白炭黑生产工艺具有以下优点：1. 生产效率高：在气相法白炭黑生产工艺中，所有的反应都是在高温、高压环境下进行的。

这些条件会促进反应的进行，使得生产效率大大提高。

2. 产品质量高：在工艺过程中可以严格控制原料的含量和温度等参数，能够获得更好的产品质量。

3. 生产成本低：气相法白炭黑的生产过程相对于传统的生产方法更加简单，而且能有效利用原料。

因此，生产成本相对较低。

4. 环保：气相法白炭黑生产工艺中，大量的废气会被吸收再利用，废料也可以被妥善处理，减少了对环境的污染。

沉淀法二氧化硅报告3

广州大学化学化工学院本科学生综合性、设计性实验报告实验课程化学工程与工艺专业实验实验项目传统法制备沉淀二氧化硅及产品性能检测与表征专业精细化工班级07化工1学号姓名指导教师及职称陈姚教授开课学期2010 至2011 学年第一学期时间2010 年12 月23 日传统法制备沉淀二氧化硅产品及产品性能检测与表征（广州大学化学化工学院）【摘要】影响沉淀法制备所得的沉淀二氧化硅产品性能的因素有很多，诸如反应温度、pH 、加料速度、原料浓度与质量等。

本次实验设计在不同的温度与不同的投料速度来制备沉淀二氧化硅，并通过测定产品的吸油值、微观结构以及红外光谱来鉴定其性能以及判断最佳反应条件。

【关键词】沉淀二氧化硅；沉淀法；传统法；表征分析【前言】随着沉淀二氧化硅工业的广泛应用和深入发展，各种生产工艺也不断成熟和完善，制备沉淀二氧化硅的方法有很多，从基本原理上划分有气相法和沉淀法。

本次实验采用的制备方式为液相法，液相法主要是指沉淀法，传统的沉淀法通常以水玻璃和无机酸为原料，利用中和沉淀反应的方法来制取沉淀二氧化硅粉体。

沉淀法制沉淀二氧化硅的生产技术较为简单、设备装置要求相对较低，原料易得，成本低，较适合工业生产，但能耗相对较高，对环境有较高要求，产品活性不高，颗粒大小不易控制，亲和力差，补强性能低，颗粒表面亲水性集团键合严重，会削弱产品的结合力。

[Abstract] Affect the precipitation preparation income silica product performance on a number of factors, such as reaction temperature, pH, feeding speed, raw material concentration and quality, etc. This experiment design in different temperature and different feeding speed to preparation precipitation, and through determination of product sio2 of oil absorption value, microstructure and the infrared spectrum to identify its performance and judge the best reaction conditions.[Key Words] Precipitated silica, Precipitation, The traditional method, Characterization analysis[Introduction]With the wide application of precipitated silica industry and development, various production process also unceasingly maturity and perfection, preparation of precipitated silica many methods, from the basic principle of classified in furious mutually method and precipitation. This experiment used for liquid methods of preparation way, the liquid phase methods mainly refers to the precipitation, the traditional precipitation normally with sodium silicate and inorganic acid as raw materials, using the neutralization reaction method to precipitate producing precipitation silica powder. Precipitation legal precipitation silica production technology is relatively simple, equipment requirements are relatively low, reactants, low cost and suitable for industrial production, but relatively high energy consumption of environment, higher demand, product activity is not high, particle size and not easy to control, affinity is poor, reinforcing performance low, particle surface hydrophilic group bonding serious, will weaken the product of zincification.一、实验部分1、实验原理液相法主要是指沉淀法，传统的沉淀法通常以水玻璃和无机酸为原料，利用中和沉淀反应的方法来制取疏松、细分散的絮状白炭黑粉体。

气相法白炭黑相关标准概述

本 'kyn 四大公司都是 I ua a ' r o 根据企业的实际情况
表 2 国外四大气相法白炭黑公司企业标准标准值 ( 亲水型) 指标名称
比表面积士
单位
功;9 /
德国 Deus g sa
I I I 川
过100 / 并以 10 吨年, 极快的速度增长, 预计到 21 年 0. 将达到 200 / 00 吨年.目前我国仅有沈阳
化工股份有限公司,上海氯碱化工股份有限公司和广州吉必时科技实业有限公司三家公司生产气相法白炭黑产品.其中沈阳化工股份有限公司从 6 0年代开始生产 ,目前的生产能力为 10 20吨/ 年左右 ,上海氯碱化工有限公司为 30吨/ 左 0 年右,它们所用原料均为四氯化硅.广州吉必时科技实业有限公司在国内首次实现利用有机硅副产物甲基三氯硅烷生产气相法白炭黑, 目前的生产能力为 20 吨/ 00 年,预计 20 年将达到 40 07 00吨
20 () 00 ,制定了企业标准 Q ( Z G S 一 E / ) O G B l
吸油值 p H值表观密度
加热减量
3 4 . 6一36 .0 3 7 . - 45 .
25 5 - 0 ^
gL /
2 ^ 50 5
20 见表 4 , 02( ) 并增加了产品的比表面积等重
化工有限公司等 6 公司也参与了标准的制定 . 家通过标准编制组的积极努力 ,20 03年 5月标准报批稿完成并上报国家标准化管理委员会审批 .
况,广州吉必时科技实业有限公司向国家标准化委员会提出了制定气相法白炭黑国家标准的申
请 ,并于 20 年得到批复 .由广州吉必时科技 02 实业有限公司和中橡集团炭黑工业研究设计院共同负责起草 ,威凯有机硅技术 ( 海)有限公上司,德固萨 ( 中国)投资有限公司,成都硅宝科技实业有限公司,广州白云化工实业有限公司 , 浙江新安化工集团股份有限公司和浙江凌志精细

二氧化钛的制备方法

纳米 !"#$光催化剂的制备方法方世杰徐明霞（天津大学材料学院，天津%&&&’$）摘要介绍了二氧化钛粉体和薄膜的制备技术，比较了各种方法的优缺点。

其中对液相法作了较为全面的介绍。

关键词纳米 !"#$催化剂气相法液相法国家自然科学基金资助项目（(&&’$&)*）；天津市自然科学基金资助（&)%+&%,))）作者简介：方世杰（)-’+ . ），男，硕士/)引言纳米 !"#$光催化剂是一种新型的并且正在迅速发展的高效光谱催化剂，成为近年来环保技术中的一个研究热点。

一种良好的催化剂必须具有很大的催化表面，并且有很高的光子利用率。

当 !"#$达到纳米时，会表现出更优良的光催化降解性能。

关于纳米 !"#$的制备技术已有很多论述，本文试图对近年来纳米二氧化钛的制备技术作一个综述。

$!"#$纳米粉体的制备目前制备 !"#$纳米微粒的方法有很多种，根据对所要求制备微粒的性状、结构、尺寸、晶型、用途，采用不同的制备方法。

按照原料的不同大致分为 $ 类：气相法和液相法。

但无论采用何种方法，制备纳米粒子都有如下要求［)］：表面光洁；粒子的形状及粒径、粒度分布可控，粒子不易团聚；易于收集；热稳定性优良；产率高。

!/"气相法气相法是直接利用气体或通过各种手段将物质变为气体，使之在气态下发生物理变化或化学变化，最后在冷却过程中凝聚长大形成纳米粒子的方法。

气相法的特点是粉体纯度高、颗粒尺寸小、颗粒团聚少、组分更易控制。

$/)/)化学气相沉积法（012）［$］化学气相法制备纳米 !"#$的初级过程包括：气相化学反应、表面反应、均相成核、非均相成核、凝结聚集或融合。

气相反应所需的母体有 $ 类：!"03*和钛醇盐。

化学反应可分为 * 类。

（)）!"03*与 #$氧化，化学反应方程式为：!"03* （4）5 #$ （4）6 !"#$5 $03$7 !"#$ （4）6（!"#$）7 （8）（$）钛醇盐直接热裂法［%］，化学反应方程式为：!" （#9）*6 !"#$5 *07:$75 $:$#（%）钛醇盐气相水解法（气溶胶法），化学反应方程式为：!" （#9）*5 $:$# 6 !"#$5 *9#:（*）气相氢火焰法，化学反应方程式为：!"03*5 $:$5 #$6 !"#$5 *:03$/$/$激光 012 法激光 012 法也是一种很好的制备方法。

气相法白炭黑

气相法白炭黑概述白炭黑是一种高效的填充剂和增白剂，具有广泛的应用领域，包括橡胶制品、塑料制品、油墨、涂料等。

气相法是一种常用的生产白炭黑的方法，其原理是利用气相反应生成纳米颗粒，然后通过收集和处理，得到白炭黑产品。

本文将详细介绍气相法白炭黑的制备过程、工艺条件和优势。

制备过程气相法白炭黑的制备过程主要包括前处理、反应生成和后处理三个步骤。

1.前处理：在反应之前，需要对原料进行前处理操作。

通常，将合适的有机物以液体形式注入特定型号的反应器中。

这些有机物旨在提供碳源，同时也起到载体作用，有助于颗粒的生长和稳定性。

2.反应生成：在反应器中，通过阴极电解法或热解法，将有机物转化为气体相的白炭黑前体物质。

通过适当的温度和压力控制，可以在反应器壁上形成稳定的沉积层，从而实现白炭黑颗粒的生成。

这个反应过程是一个复杂的化学反应过程，需要高温、低压和合适的反应时间。

3.后处理：在反应生成之后，需要进行一系列的后处理操作，以获得最终的白炭黑产品。

这些操作包括过滤、洗涤、干燥和分散。

过滤的目的是去除残余的有机物和未反应的物质，洗涤可以去除残留的溶解剂和杂质，干燥可以去除水分和改善颗粒的流动性，最后通过分散操作将白炭黑颗粒分散到合适的介质中。

工艺条件气相法白炭黑的制备过程中，一些关键的工艺条件需要严格控制，以获得高质量的产品。

1.温度：反应温度是控制白炭黑的形态和粒径的重要参数。

通常，较低的温度有利于生成较小的颗粒，而较高的温度则有助于生成较大的颗粒。

根据不同的应用需求，可以调整反应温度来达到特定的产品要求。

2.压力：压力是控制反应速率和颗粒形态的关键因素。

较低的压力可以促进颗粒的生长，而较高的压力则有助于颗粒的聚集。

选择合适的压力条件可以有效地控制白炭黑的形态和分布。

3.反应时间：反应时间是指反应生成的持续时间。

适当的反应时间可以让颗粒充分生长，从而得到均匀的粒径分布。

反应时间过长或过短都可能导致颗粒的不均匀性和产品质量的下降。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

次数和Ｏ一Ｈ的催化，在较低ｐＨ下，硅粒子所带的负
电荷较少，相互间斥力较小，因而分子间碰撞很容易发生，但此时Ｏ一Ｈ浓度较低，催化作用较弱；Ｈ升ｐ高，硅粒子所带的负电荷增多，相互间斥力增大，分子间碰撞更难发生，但此时Ｏ浓度较大，Ｈ一催化作
用增强。总的结果是：Ｈ二一，ｐ２６硅酸的聚合主要取决于Ｏ一Ｈ的浓度，随着ｐＨ的增大，硅酸的聚合加快，＝－，ｐ５６硅酸的聚合速率最大，Ｈ影响了硅酸与
硅酸盐离子；ｐＨ在７８可得到性能较好的白－时，炭
黑产品。
分散剂便带进阳离子，能减弱静电作用，ｉ周在Ｓ２０
围形成一个扩散双电层，双电层外壳带正电的阳离子之间相互排斥力大于胶粒之间范德华引力时，促
３纳米粉体解团聚措施
纳米粉体材料的团聚首先主要发生在制备和储运过程，其次是使用过程。在制备纳米粉体材料时，尤其用液相化学法制备纳米粉体时，由于要经过溶解、反应、过滤、洗涤、干燥、热处理等工序，时间长、环节多，极易产生团聚，特别是溶液反应过程，可以
（ｓｔｅａｒｌＳｉｃａｄｉｅｎｏＨ＇ｎｙｃｉＵｉｒｔ，ａＪｏｏ０３ＣｉＩｔｔｏＭｔｉｓｎｎＥｇｅｇｅａＰｌｅｎｎｅｉＨ＇ｎｚ４４０，ａｎｉｆｅｕａｃｅｎｎｒｆｎｏｔｈｃｖｓｅｅｉｙｎｉｕ５ａｈｎＡｓａｔｅｅｆａｎＳｐｒｃｗｉｃｏ）ｒｉｎｌｉｔｉｍｈａｄｆｃｎｈｐｃｓｏｐｐｒｇａｉｅ（ｈｅｂｎ师ｔｄｉａｐｃｉｔｎｔｄｉｅｅｉｂｔｃ；ｒｓｒｉｉｒＴｏｅ２Ｏｔｌｔａｒａｔｏｒｐａｏｅｏｎｔｅｓｔｇｆｔｓｓｃａｓｆｔｔｄｐｒｎ，ｅｐａｒｐｃｉｔｇｏｔｐｒｃｓｅｒｉｅ．ｐｉｅａｏ，ｓａａａｄｅａｔｒｉｔｏａｄｉｔｉｆｍｈａｉｅａｅｅｄＩｉｏｔｃｒｕｈｕｃｎｎｉｓｐｃｉｔｎｒｐａｎｏｎｔｌｉｒｖｗｔｎｄｒｓｅｒｅｚｅｓｏｔｔｓｄｍｎｆｔｅｂｔｄｉａｐｃｉｔｎｈｄｏｔｎｎ一ａｒｌｓｎｅｃｎｅｕｔｔｋｏＳｈｈｉｆａｕｃｒｙｉｎｌｉｔｉｍｔｉｎｔａｏｍｔｉｉｅｅｃｏｓｅｃ，ａｉｎｉ２Ｏａｕｄｒｔａｏｒｐａｏｅｏｓｈｅｅｅａｎｓｆｉａｄｋｙｎｏｓｄｆｔｓｄｃｓｕｂｔｉｐｖｔｄｐｒｎｐｒｒａｃ．ｎｔｅｐｉｆｙｈｐｕｔｌｅｍｒｅｉｅｉｅｏｎｅｈｅｏｔｔｏｉｒｕｒｏｈｄｏｏｈｓｓｇｆｍｏｅ
王金阁等：一
４５
的宣传力度，做好售后技术服务。
化工，９，（２；一７１９２２）２２．９４６侯海滨，张力学．隔热浇注材料在钢筋混凝土烟囱中的使用
来确定，氧化物Ｓ２ｉ带负电性，Ｈ比较小时，０当ｐ粒子表面形成ＳＨ导致粒子表面带正电荷；ｉ２，－Ｏ当ｐＨ高时，离子表面形成ＳＨ键，ｉ－Ｏ使粒子表面带负电；如果ｐＨ处于中间值，则氧化硅表面形成
Ｓｉ－０键，粒子呈电中性。Ｓ２ｉ粒子表面电荷为负０
产品Ｓ２ｎ２・Ｈ０微粒粒径的大小既与核粒ｉ０
Ｓ２ｎ２的小和构有也与ｉ・Ｈ０大结关，硅酸聚０合沉积
汤枫秋等得出在远离等电点时颗粒呈单分散状态，在靠近等电点时颗粒呈现不同程度的聚结状态
的结论。
的率方有［速和式关７ｌ。
面活性剂不受介质ｐＨ的影响，始终保持着带有正
表面活性剂在界面上的相互作用，表面活性剂的模板作用减弱，硅粒子的聚合更无序。
反应终点ｐＨ的选择：Ｈ为５时，ｐ溶胶处于暂时的稳定状态，不易制得沉淀的白炭黑；ｐＨ在５７－时，Ｈ增加溶胶不稳定性增加，随ｐ极易聚结成凝
胶；ｐＨ在１．以随ｐ０５上，Ｈ增加溶胶将部分解聚为
指出传统沉淀法制备白炭黑的研究重点应侧重于改进其分散性能。关键词：沉淀法；白炭黑；纳米结构
中图分类号Ｔ１７２：Ｑ２．文献标识码：Ａ文章编号：０－００）００－１６９（０６０－９２０４９２４００
ＴｅｅｒｈｏｒｓｏｐｅａａｉｏｗｉｃｒｏｂｔｄｉａｃｅｃｌｃｉｔｎｔｏｈｒｓｃｐｇｅｆｐｒｔｎｈｔａｂｎｒｉｏｌｍｉｐｅｉｔｉｍｅｄｅａｒｓｒｏｆｅｙｔｎｈａｒｐａｏａｈＷｕｅｅ，ｈｎＨｉ．ａＴａｈｉｉＪｂ，ｏｇｎｏＭＪｎｅＸｗｎＺａｇｂＨｎｎｕ，ｉｏＤｎＺｅｂ，ａｗｉｕａｏｕＸｅｎｈｕ
电荷的表面活性部分。在Ｓ２ｉ含量相同的情况下，０沉淀二氧化硅在陈
硅酸聚合与Ｈ密切相关。ｐ＝一．（ｐＨ．０硅２０３
酸的等电点）硅酸的聚合取决于硅酸分子间碰撞，
化后，ｐＨ随表面活性剂的增加而降低。因此随着反
应的进行，聚合物上的一Ｏ减少，Ｈ存在于固体颗粒表面上直接与硅原子键结合的水数量也增加。当体系中与硅氧键结合的表面活性剂分子的数量大于结合水的数量时，白炭黑表现为亲油性，故吸油值增大；当体系中与硅氧键结合的表面活性剂分子的数量与结合水的数量相等时，反应体系处于平衡，吸油值达到最大；当反应体系中与硅氧键结合的表面活性剂的数量小于结晶水的数量时，白炭黑表现为亲水性，故其吸油值降低。吸油值的大小直接反映微粒的大小，故吸油值大，其微粒小，比表面积大。所以，表面活性剂的加人量要适中。２分散剂）聂福德等认为如果颗粒表面电荷的绝对值较小，可以通过表面改性增加粒子的表面电荷，从而使分散体系稳定。分散剂有有机分散剂、无机分散剂。加人无机
摘要：综述了传统沉淀法制备二氧化硅粒子（白炭黑）的过程，以及影响白炭黑颗粒大小的因素，包括表面活
性和散沉剂沉方等影。出种法备炭并具科意上的米质，时剂分剂・淀及淀式的响指此方制帅白黑不有学义纳实同
的化学纯Ｎｔ制备的白ａｉ３Ｓ０炭黑，不仅颗粒粗细不均匀，而且颜色暗黄。
２２表面活性剂和分散剂的影响．
在Ｓ２ｉ合成过程中，０加人表面活性剂可以抑制硅酸凝胶的形成，但未除去表面活性剂的Ｓ２ｉ粉末０
的比表面积远小于处理过的样品的比表面积。因此，若要得到纯净的高比表面积的产品，须通过灼烧方法将表面活性剂除去。加表面活性剂的形成粒子
在硅酸钠溶液里含有带有负电荷的Ｓ２ｉ粒子０
表面活性剂应该选择阳离子表面活性剂、非离子表
面性剂［，者两者的合物。活 ’或〕配
１阳离子表面活性剂）季钱盐在酸性、中性或碱性介质中均呈季按离子，这是季钱盐型与胺盐型阳离子表面活性剂在化学性质方面的重要区别。因此，季钱盐型阳离子表
必须在这一转化时采取有效措施。采取的方法是用
无机盐工业
第３卷第４８期
极性表面活性剂，将四面体的顶氧隔离水。极性分子靠与顶氧生成氢键来阻碍四面体的顶氧形成硅氧
联结。
电，ａ，正离子〔是平衡粒子表面电对Ｎ＇Ｎ犷Ｈ６〕荷的
离子。根据扩散双电层结构，因颗粒表面带电荷，粒子被离子氛包围，离子氛产生斥力正是粒子避免团聚的主要原因。离子氛所产生的斥力的大小取决于颗粒的表面电位，作用范围取决于双电层厚度。２３沉淀剂与沉淀方法的影响．
采取以下措施解决：）１加人稳定剂在纳米微粒表面形成双电层；）２加表（面活性剂包裹纳米粒子；界）３表面改性，）目前使用最普遍的是醇醋化法、与有机硅化合物反应法、与粒子表面的聚合物接枝３种
方法。
４结论
宁延生等认为，传统沉淀法白
（下转第４５页）
２０４月０６年
凝胶；而浓度过小，则易产生溶胶而得不到所需的产品。但在一定浓度范围内，改变硅酸钠的浓度，可以合成具有不同粒径的产品；水玻璃中Ｓ：Ｎｔｉ与ａＯ０物质的量比也是影响白炭黑产品的一个因素。工业
生产中通常要求其中Ｓ：Ｎ，ｉ与ａ０Ｏ物质的量比在
２一．［。ｉ与Ｎｔ．３４用Ｓ２ａ物质的低于２０４４１００量比．
第３卷第４８期
２００６年４月
无机盐工业
ＩＯＲＡＮＣＨＥＣＳＤＵＴＹＮＧＩＣＭＩＡＬＩＮＳＲ
传统沉淀法制白炭黑的研究进展
吴雪文，张海波，韩团辉，谢进波，董振波，马军委
（河南理工大学材料科学与工程学院，河南焦作４４０）５０３
Ｓ２粒子照片［。ｉ一次０ ’ ］
２影响二氧化硅颗粒粒径的因素
２１水玻璃的影响．在合成过程中发现，硅酸钠的浓度过大，易形成
较小，产生这种现象的原因是水玻璃可以看成Ｓ４ｉ０四面体的顶点一Ｏａ转化成一Ｏ，ＮＨ生成硅胶。它是一种比表面很大的微粒，在它的表面吸附有大量的水，水的存在对顶氧的硅氧结合有阻碍作用，如果失水，这种硅氧结合就迅速发生，迅速增长成粗大的颗粒，表面活性也就消失。因此，沉淀法制白炭黑就