Al2O3和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用

共沉淀制備出了粒徑約為500mm立方形Al(OH)?。對獲得的Al(OH)?在不同溫 Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用homogeneouscoprecipitationofaldifferentcalcinationtemperNeedlelikemagnesiumcarbinvestigatingtheinfluenceofs遼寧師范大學(xué)碩士學(xué)位論文liquidchromatogrphythesepaSimultaneouslytheVantHoffplotsofthesepolycyclicaromatichydrocarb Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用本人承諾：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下所取得的研究成果。論文中除特別加以標注和致謝的地方外，不包含他人和其他機構(gòu)已經(jīng)撰寫或發(fā)表過的研究成果，其他同志的研究成果對本人的啟示和所提日本學(xué)位論文作者完全了解遼寧師范大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，及學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交復(fù)印件或磁盤，允許論文被查閱和借閱。本文授權(quán)遼寧師范大學(xué)，可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫并進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等 第一章文獻綜述當今社會，知識日新月異，各門學(xué)科爭先恐后，獨占鰲頭，材料科學(xué)也不甘示弱，在生活的各個方面做出了應(yīng)有的貢獻。當前主要研究的材料有無機材料、有機材料、金屬氧化物材料、復(fù)合材料等。根據(jù)材料的尺寸將其分為納米材料、微米材料及一般材料；又因為某些材料上面有孔或者可以用模如今，新材料作為21世紀三大共性關(guān)鍵技術(shù)之一，已成為全球經(jīng)濟迅速增長的源動力和提升核心競爭力的戰(zhàn)略焦點。作為制造業(yè)的基礎(chǔ)，材料特別是新材料的發(fā)展和創(chuàng)新對經(jīng)濟、科技、國防以及綜合國力的增強都具有重要的作用，其研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的水平和規(guī)模，已經(jīng)成為一個國家科技進步和綜合實材料科學(xué)、信息工程、能源工程和生物工程并列為當代新技術(shù)革命的支柱，納米材料是目前材料科學(xué)研究的一個熱點，納米材料從根本上改變了材料的結(jié)構(gòu)，其出現(xiàn)使得制備諸如高強度的金屬和合金，塑料陶瓷，金屬間化合物及性能優(yōu)異的原子規(guī)模復(fù)合材料等新一代材料成為可能，為克服材料科在各種各樣種類繁多的材料中，無機金屬氧化物材料，由于具有較高的機械強度、熱穩(wěn)定性、獨特的分離選擇性等特點，近來來引起了人們廣泛地關(guān)注?，F(xiàn)今已發(fā)展起來的金屬氧化物有氧化鋁、二氧化鈦和二氧化鎬等[2,而在氧化鋁行業(yè)中，超細氧化鋁粉末的研究也非常重要，超細氧化鋁粉末因其表面原子與體相總原子數(shù)之比隨粒徑尺寸的減小而急劇增大，所以顯示出強烈的體積效應(yīng)(小尺寸效應(yīng))、量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，進而在光、電、熱力學(xué)和化學(xué)反應(yīng)等許多方面表現(xiàn)出一系列的優(yōu)異性能優(yōu)秀畢業(yè)論文 Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用的認識不斷加深，并發(fā)現(xiàn)它的許多特性.如：表面積非常大、表面張力極大、顆粒間的結(jié)合力非常大、鐵系合金的超微顆粒磁性明顯強于塊狀金屬、超微顆粒對光有強烈的吸收能力、熔點比金屬塊低得多、化學(xué)活性強，易起化學(xué)鑒于氧化鋁的以上性質(zhì)，在現(xiàn)實生活中得到了廣泛的應(yīng)用，如制作耐熱材料、導(dǎo)彈窗口和高壓鈉燈燈管材料、計算機集成電路基片、耐磨材料和生物陶瓷材料、催化劑和催化劑載體、航空兵武裝直升機底部反輕武器的所用的裝甲、機械切削加工用的陶瓷刀片、人造寶石原料、復(fù)合陶瓷、低溫塑性陶瓷、防污防塵耐磨防火的納米陶瓷涂料、防曬護膚品、有機高分子材料和無機材料的硬質(zhì)彌散相、汽車尾氣凈化器的催化劑等都需要大量納米氧化鋁粉.是目前世界上使用量最大、最重要的超細粉體，市場前景非常廣闊9。同時，這些超細金屬氧化物粉末微粒顯示出不同的形貌。徐國財?shù)热撕蠗l件下合成出了類球形Mgo/];XueandYan[合成出了鳥巢狀的MgO,同的氧化鋁成了科學(xué)研究的熱點，這是因為氧化鋁作為一種催化劑和載體，不僅價格便宜而且還具有耐高溫和抗氧化的優(yōu)點。隨著石油化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展，活性氧化鋁作為吸附劑、催化劑及其載體已被廣泛的用作汽車尾氣處理、化鋁載體多為γ-Al?O?,其比表面積和孔容大都小于250m2/g及0.5cm3/g?,同時孔徑分布也較寬，同時具有微孔、中孔及大孔，這些物理化學(xué)性能在一定程度上限制了其在催化中的應(yīng)用。隨著我國社會和經(jīng)濟的發(fā)展，能源結(jié)構(gòu)和化工原料結(jié)構(gòu)向重碳、大分子方向發(fā)展，要求石油化工、化肥工業(yè)、環(huán)境保護等行業(yè)使用的催化劑具有大孔容、大表面積的特性，來消除因原料結(jié)構(gòu)大分子化帶來的影響。這就要求作為催化劑載體的氧化鋁具備大空容、大表有機胺應(yīng)用領(lǐng)域表面活性劑嵌段共聚物應(yīng)用領(lǐng)域膠態(tài)晶體有機胺應(yīng)用領(lǐng)域表面活性劑嵌段共聚物應(yīng)用領(lǐng)域膠態(tài)晶體生物化石應(yīng)用領(lǐng)域面積的特性。因此，制備具有大比表面積且孔徑分布均一的中孔氧化鋁材料具有極其重要的應(yīng)用價值和經(jīng)濟價值。在本論文中，我們還制備出了單分散球形氧化鎂這種中孔材料并將其作裝技術(shù)制備出具有均勻孔道、孔徑可調(diào)的M41S系列硅基分子篩材料，揭開了分子篩合成史上的新紀元。自此，采用多種納米自組裝技術(shù)合成中孔材料已經(jīng)成為當今國際上的一個研究熱點，下面就從多孔材料說起。多孔無機材料由于其具有空曠的結(jié)構(gòu)和巨大的表面積(內(nèi)表面和外表面),而被廣泛的應(yīng)用于吸附劑、非均相催化劑、各類載體、離子交換和主客體化學(xué)等眾多的領(lǐng)域中。按照國際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC)的定義，多孔材料(porousmaterials)可按其孔徑的大小分為三類：小于2nm的微孔孔；大于50nm的為大孔(macropore),如圖1.1給出了多孔材料孔徑分布圖。 Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用按照化學(xué)組成分類，中孔材料一般可劃分為氧化硅基(silidabased)和化物、磷酸鹽和硫化物等，由于它們一般存在著可變價態(tài)，有可能為中孔材料開辟應(yīng)用領(lǐng)域，展示氧化硅中孔材料所不能及的應(yīng)用前景[18]日益受到關(guān)注。有的非氧化硅中孔材料中，金屬氧化物由于金屬原子存在不同的氧化態(tài)，因而可能具有比氧化硅基材料優(yōu)異的性能，例如：電磁、光電以及催化性能，使其在固體催化、光催化、擇形分離、微型電磁裝置、光致變色材料、電極材料和信息存儲等領(lǐng)域存在誘人的應(yīng)用前景。但是，到目前為止，研究最為廣泛的仍然是中孔氧化硅材料，這主要是極易發(fā)生水解及聚合反應(yīng)，在一般的條件下容易生成致密相；可能存在的氧化還原反應(yīng)及相轉(zhuǎn)變過程，會使中孔氧化物的骨架發(fā)生坍塌；同時，反應(yīng)過程容易受外界環(huán)境的影響而不易重復(fù)。這些因素都影響了中孔金屬氧化物的本論文采用共沉淀方法，主要對立方形氧化鋁、針狀堿式碳酸鎂、單分散球形氧化鎂進行了合成及表征，同時對不同溫度和流速對球形氧化鎂作為色譜填料的柱效影響做了仔細研究。制備出來的樣品采用XRD、SEM、TEM、IR、TG-DTA、HPLC及N?吸附等現(xiàn)代物理化學(xué)手段對其結(jié)構(gòu)和性能進行了深入的考察和表征，對其晶化過程和合成規(guī)律進行了系統(tǒng)的研究，并對其在HPLC方面的應(yīng)用進行了初步的探索。1.2氧化鋁概述在磨料、陶瓷、國防、分析填料、環(huán)保、醫(yī)藥、吸附劑、催化劑及其載體等領(lǐng)域也廣泛使用氧化鋁。用作吸附劑、催化劑及其載體的多孔性氧化鋁，一第一章文獻綜述表1.1不同鋁源得到的氧化鋁在焙燒過程中晶相變化低溫氧化鋁Al?O?*nH?O(O<n<0.6)是前驅(qū)體在不超過600℃溫度下脫水而得 Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用化學(xué)名英文名中文名三水鋁礦，鋁礬石β1-三水鋁石，湃鋁石，三羥鋁石，1-三水氧化鋁，拜耳體β2-三水氧化鋁。新三水鋁石，諾水鋁石一水軟鋁石，薄水鋁石，勃姆石，波美石，a-單水氧化鋁一水硬鋁石，硬水鋁石，水礬土，β-單水氧化鋁假一水軟鋁石，擬薄水鋁石，假勃姆石，準薄水鋁石的方式構(gòu)成，而Al離子處于上述堆積的羥基空隙中，有2/3的空隙被Al離子所占據(jù)，其余的空隙是空著的。對于Al來說，每個Al離子配位有六個OH離子。這種緊密堆積的羥基離子就構(gòu)成一種層狀結(jié)構(gòu)，而相鄰的兩層間以羥基離子之間的氫鍵相連結(jié)。在這三種水合氧化鋁中，三水鋁石(a-Al(OH)?)是最常見的一種，是鐵礬土的基本組成，其晶體結(jié)構(gòu)中的雙層堆積的排列方式可表示為ABBAAB而諾水鋁石(β2-Al(OH);)則是1956年被首次合成的，石和湃鋁石兩者堆積所形成。礬土或粘土中，其形成需要高溫高壓的條件。硬水鋁石的結(jié)構(gòu)是由AlOOH的雙分子聚合物長鏈組成的。薄水鋁石(a-AlOOH)是歐洲鋁石礦的主要成分，也可以在高溫及水或水水鋁石相似，也是由AlOOH的雙分子共聚物的長鏈組成的基本單元，只是氧離子的排列方式由六方密堆積的形式變?yōu)榱⒎矫芏逊e。氧化鋁一般是由水合氧化鋁加熱脫水而得到的產(chǎn)物，由于初始水合氧化鋁不同、焙燒溫度各異，所得過渡相Al?O?不同。圖1.2給出了各種水合氧化它們的密度、孔隙率、孔徑大小及分布、比表面積各異。各種水合氧化鋁在≤600℃下脫水生成濕粗粒濕粗粒濕粗粒濕粗粒濕粗粒濕粗粒 Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用和γ-Al?O?;在900~1000℃下脫水生成幾乎不含水的氧化鋁，稱為高溫氧化350℃400℃x-Al?O?α-Al?O?η-Al?O?δ-Al?O?θ-Al?O?a-Al?O?1.2.3氧化鋁的表面性質(zhì)優(yōu)秀畢業(yè)論文第一章文獻綜述而造成表面性質(zhì)(酸性、吸附能等)的改變，進而導(dǎo)致保留值的變化等。因 Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用氧化鋁懸浮于水中，其pH值可達9,故常被稱為堿性氧化鋁。利用酸中和，1.2.4氧化鋁的制備方法=Al-OH+X—Si(R')?(R)-→=Al—O—Si(HX(2)為了改進有機硅烷化試劑在氧化鋁表面修飾方面的缺陷，人們試圖第一章文獻綜述氧化鋁表面的羥基進行氯化，然后使用有機鋰試劑與其反應(yīng)。具體反應(yīng)為：通過對該過程所制備的有機官能團鍵合氧化鋁的色譜性能的考察，發(fā)現(xiàn)利用該過程所修飾的氧化鋁性能較穩(wěn)定。但是，采用該過程對氧化鋁表面進行修飾，必須使用到有機鋰試劑，而該試劑必須在非常干燥的條件下進行保存，反應(yīng)條件要求也極為苛刻，從而不利于大規(guī)模工業(yè)化的制備。用，將含有辛基或十八烷基官能團吸附在氧化鋁的表面，從而得到了相應(yīng)的反相色譜固定相；另外該研究小組也采用該方法合成出了全氟辛基和全氟丁研究較少；另一方面，當該固定相使用于一些緩沖溶液的體系下，特別是磷酸鹽體系下，修飾在氧化鋁表面的官能團便會發(fā)生脫落，從而限制了它在色(4)與硅膠表面的修飾相似，另一種方法是通過兩步修飾的方法對氧化鋁表行硅烷化處理(反應(yīng)過程如下),然后在催化劑(如六氯化鉑酸)的作用下，利用含有末端烯烴有機官能團的化合物與經(jīng)過硅烷化處理的氧化鋁進行催化反應(yīng)，從而生成穩(wěn)定的氧化鋁有機鍵合固定相。有商品化應(yīng)用。(5)與氧化鋁表面鍵合改性方式相比，利用涂覆技術(shù)對氧化鋁表面進行改性是現(xiàn)今應(yīng)用最多一種改性方法。早期人們是采用聚丁烯、聚十八烷基硅烷、 聚硅烷化試劑(如十八烷基、丙氰基等)對氧化鋁表面進行改性使用最多，涂覆的氧化鋁具有較好的pH穩(wěn)定性，但是與其它聚合物材料相比，經(jīng)有機聚合物涂覆的氧化鋁對一些化合物表現(xiàn)出特別強的吸附性能，同時當使用一些有機溶劑作為流動相時，由于有機聚合物的溶脹使得這些涂覆的氧化鋁會產(chǎn)生很高的柱壓[4。因此，關(guān)于氧化鋁表面改性的方法還需得到進一步的研氧化鎂化學(xué)式為MgO,別名鎂砂、鎂氧、白苦土、燒苦土。有時為透明的立方晶體，通常為很輕而大的精致白色粉末狀物，微堿味和弱堿性。密度為3.58g*cm3,熔點2800℃,沸點3600℃,難溶于水，不溶于醇，溶于酸和銨鹽溶液中。晶體結(jié)構(gòu)為NaCl型。自然界中氧化鎂以游離形態(tài)方鎂石礦存在。依據(jù)氧化鎂的物理化學(xué)性質(zhì)一化學(xué)活性、吸附性能等區(qū)分為輕質(zhì)、次輕質(zhì)、重質(zhì)和活性氧化鎂。作為一種無機化工產(chǎn)品，氧化鎂由于具有優(yōu)良的耐熱性、絕緣性、熱傳導(dǎo)性、補強性和很高的抗拉強度，其最大的特點是具有極高的強度和較高的熔點，很適合作為各種復(fù)合材料的強化劑，現(xiàn)今已被廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)、食品工業(yè)、橡膠工業(yè)、造紙工業(yè)及日用化妝品工業(yè)，也被用于耐火材料、各種管狀電熱元件的填充劑、醫(yī)藥中的抗酸劑和輕瀉劑等方面。目前市場上氧化鎂的品種很多，適用于不同行業(yè)的氧化鎂對其性能的要求差別很大，但是產(chǎn)品向精細化、專用化發(fā)展是氧化鎂發(fā)展的總體方向，高純度、高活性和超細級的氧化鎂產(chǎn)品具有更強的市場潛力。關(guān)于氧化鎂作為色譜固定相方面的應(yīng)用，可追溯到上個世紀。起初，人們只是將氧化鎂作為色譜填料主要是用于類胡蘿卜素的分離，有時也用于如第一章文獻綜述膠、氧化鋁、木炭，當時很少有人將氧化鎂用做吸附色譜的固定相，其主要原因可能是：(1)相對于當時所流行的吸附材料，人們并沒有發(fā)現(xiàn)氧化鎂在化合物的分離方面表現(xiàn)出獨特的吸附性能；(2)不同研究報道所用氧化鎂性質(zhì)的差別較大；(3)商品氧化鎂大多數(shù)為細小的粉末，很難較好地應(yīng)用于需要較大顆粒(100-200目)的柱色譜。正是由于以上或其它原因的限制，作為色譜填料氧化鎂很少引起人們的重視。盡管硅膠等色譜填料在分離含有不同極性官能團化合物(如羥基、酮基等)方面表現(xiàn)出了獨特的性能，但對于含有通過對七種不同類型類胡蘿卜素在氧化鎂吸附性質(zhì)的研究，發(fā)現(xiàn)氧化鎂對類胡蘿卜素的分離性能主要取決于烯烴雙鍵的數(shù)目，而其它極性官能團對類胡硅膠、氧化鋁和氧化鎂上的保留性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)隨著卟啉化合物中酯基數(shù)目的增加，其在硅膠、氧化鋁上的吸附能力隨之增大，而這些化合物在氧化鎂上的基的同系物可作為一類化合物較好與相應(yīng)含有單個不飽和雙鍵的化合物分離開來，而這在硅膠等吸附材料上卻難以實現(xiàn)；同時也發(fā)現(xiàn)含有不飽和鍵的化和苯在硅膠和氧化鎂上吸附能力，發(fā)現(xiàn)在氧化鎂固定相上，苯相對于乙醚、丙酮具有更強的保留能力，而在硅膠吸附材料上該出峰順序恰好相反。于氧化鋁，氧化鎂對烯烴和芳烴化合物具有更強的保留行為，并且隨著化合物中烯烴雙鍵數(shù)目的增加其在氧化鎂上的保留也隨之增大，該研究結(jié)果進一步說明了氧化鎂對含有不同烯烴雙鍵數(shù)目的化合物具有更為獨特的吸附保留性能。另一方面，由于氧化鎂的表面具有堿性特征(等電點為12),表明了氧優(yōu)秀畢業(yè)論文 Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用化鎂也有望成為一種分離堿性化合物的良好色譜固定相。但不幸的是，從上個世紀五、六十年代以后關(guān)于氧化鎂作為色譜吸附材料的研究報道較少。近年來，雖然關(guān)于不同類型的氧化鎂復(fù)合材料被用作色材料，在各種化合物(特別是堿性化合物)的分離分析方面發(fā)揮了較大作用。盡管如今已有許多關(guān)于制備不同尺寸大小色譜固定相微球方法，如溶膠-凝膠法、聚合誘導(dǎo)膠體凝聚法、微乳法等，但是關(guān)于適合色譜固定相尺寸大小的單分散氧化鎂微球的制備方法至今很少有文獻報道，從而在一定程度上限制了氧化鎂作為一種良好的色譜固定相用于各種化合物，特別是含有不同烯烴雙鍵數(shù)目的化合物和堿性化合物的分離分析。1.3.1氧化鎂的制備方法迄今為止，氧化鎂的制備方法主要有水熱合成法、共沉淀法、鎂鹽高溫焙燒法、膠-溶膠法、氣相法等，下面分別對水熱合成法、共沉淀法、凝鎂鹽水熱合成法是指在高壓釜里的高溫、高壓反應(yīng)環(huán)境中，采用水作為反應(yīng)介質(zhì)，使得通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解并且進行重結(jié)晶。利用溶液中物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)所進行的合成。在水熱合成條件下，水處于臨界或超臨界狀態(tài)，物質(zhì)在其中的物性和化學(xué)反應(yīng)性能均有很大改變。通過水熱反應(yīng)可以制得固相反應(yīng)無法制得的物相或物種，或者使反應(yīng)在相對溫和的條件下進行。相對于其它方法，水熱合成法具有以下特點：(1)由于在水熱條件下反應(yīng)物反應(yīng)性能的改變、活性的提高，水熱合成方法可彌補固相反應(yīng)難以進行的合成過程，可發(fā)展一系列的合成方法；(2)由于在水熱條件下，易于中間體、介穩(wěn)態(tài)以及特殊物相的生成，因此能夠合成與開發(fā)出一系列特種介穩(wěn)結(jié)構(gòu)、特種凝聚態(tài)的新合成產(chǎn)物；(3)在低溫、等壓溶液條件下，有利于生長出缺陷少、 度為130-170℃,壓力為3-8atm的條件下，通過MgSO?與MgO或同的鎂鹽(如鎂粉、硫酸鎂、硝酸鎂)水熱反應(yīng)，合成出了不同形貌(如棒狀、管狀、針狀和薄片狀)的氧化鎂納米顆粒，其粒徑介于nm Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用(1)直接共沉淀法：該法是在可溶性的鎂鹽溶液中直接加入沉淀劑，使生成的沉淀從溶液中析出，然后通過過濾、洗滌的方式將其中的陰離子除去。常Choudhary研究小組(68)系統(tǒng)考察了利用不同鎂鹽(硝酸鎂、硫酸鎂、氯化鎂和醋酸鎂)和沉淀劑(碳酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鉀、氫氧化鉀)直接共沉淀過溶液混合的方式、不同的陳化時間(0.5-96h)對氧化鎂前驅(qū)體堿式碳酸鎂的熱分解(熱重、微商熱重和差熱分析)曲線的影響，同時也研究了以上反應(yīng)條件對所得氧化鎂比表面積的影響。在此基礎(chǔ)上，該研究小組進一步考察了隨著以上反應(yīng)參數(shù)的變化，所得氧化鎂表面總堿度、堿強度分布(如弱、中、強堿性點)的變化規(guī)律169。同時，該研究小組也系統(tǒng)研究了通過對以上反應(yīng)Xue72通過Na?CO?和MgCl?溶液的共沉淀反應(yīng)合成出了微米尺寸的氧化鎂晶須，并經(jīng)過對不同反應(yīng)階段產(chǎn)物形貌的觀察，探討了氧化鎂晶須前驅(qū)體水合碳酸鎂的生成過程，同時也發(fā)現(xiàn)氧化鎂晶須的形貌對反應(yīng)起始溶液的濃度淀反應(yīng)，合成出了粒徑介于20~100nm、平均粒徑為62nm的氧化鎂納米球，并探討了加料方式、攪拌方式、反應(yīng)物配比、反應(yīng)溫度、后處理干燥條件、煅燒條件等對氧化鎂生成的影響。吳山等人74以Mg(NO?)?*6H?O、NaOH、Na?CO?為原料，用乙二醇為介質(zhì)，通過控制煅燒溫度的方式制備出了粒徑介于5~20nm的納米氧化鎂。(2)均勻共沉淀法：均勻沉淀法是向金屬鹽溶液中加入某種物質(zhì)，使之在溶液中緩慢地生成沉淀。在該過程中，可通過控制生成沉淀的速度，使過飽和度限制在適當范圍內(nèi)，從而達到控制顆粒生長的速度，獲得粒度分布均一的速率，獲得粒月到粒徑介于24 Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用溫度、氣氛(空氣、氬氣/氧氣)等反應(yīng)參數(shù)對所得氧化鎂的形貌、表面均一和表面吸附研究了商品硝酸鎂、碳酸鎂和氫氧化鎂經(jīng)600~980℃溫度范圍內(nèi)的高溫焙燒所得氧化鎂的晶形、比表面積、表面酸/堿性。在此基礎(chǔ)上，該研強度，并與X-衍射光電子能譜所得結(jié)果進行了比較，發(fā)現(xiàn)經(jīng)較高溫度焙燒所得氧化鎂由于表面的碳化反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)，所以其表面堿性較弱[82]。Alvarado等人183研究了硫酸鎂、硝酸鎂、醋酸鎂、礦物所得氧化鎂的熱行為、結(jié)晶度、晶粒尺寸、比表面積、密度以及形貌等變化情況。以上研究為了解不同鎂鹽熱分解制備氧化鎂提供了良好的基礎(chǔ)。盡管利用商品或其它方法所得鎂鹽經(jīng)高溫焙燒分解合成氧化鎂的方法較為簡單，但是利用這種方式制備氧化鎂很難對其形貌進行較好的控制。從以上氧化鎂的制備方法可看出，盡管到目前為止已有許多關(guān)于不同形貌、尺寸、表面積大小氧化鎂的制備方法，但是關(guān)于單分散氧化鎂微球制備方面的研究報道較少，從而在一定程度上限制了氧化鎂作為一種良好的色譜固定相用于各種化合物，特別是含有不同烯烴雙鍵數(shù)目的化合物和堿性化合物的分離分析。因此，發(fā)展一種制備粒徑分布均一、形貌可控、單分散氧化鎂微球的方法是色譜固定相的一個重要方向。1.4本論文的設(shè)計思路近幾年以來，不斷出現(xiàn)關(guān)于中孔無機金屬氧化物材料的報導(dǎo)，并在分析分離方面取得了一定的收獲，本著同樣的目的，希望制備出來的材料能在分眾所皆知，在色譜分離分析中，色譜柱是它的核心，而色譜固定相是實現(xiàn)有效分離的關(guān)鍵。硅膠是大家公認的色譜固定相并已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但第一章文獻綜述 Al?O,和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用HPLC.J.Chromatogr.A2[7]張永剛，閏裴.納米氧化鋁的制備及應(yīng)用[J].無機鹽工業(yè)，2001,33(3):[9]徐國財，張立德.納米復(fù)合材料[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2002:AluminaChemicals,1986.第一章文獻綜述SchlenkerJAnewfamilyofmeso[19]劉勇，陳曉銀.氧化鋁熱穩(wěn)定性的研究進展.化學(xué)通報2001,2:65-70.[22]趙鑲.催化劑，北京：中國物資出版社，2001,p.562.[23]鞠云甫，孫小林，馬秀蓮，程曉靜，孔江芳.氧化鋁微球色譜固定相的研究Ⅲ.氧化鋁微球結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)對氣相色譜分離性能的影響. Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用uniformsphericalparticlesb ofstationaryphasesformechanismstudiesofpolybuta Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用compoundsseparationofacarbonylcompoundsSeparpropertiesofLewisbasHPLCLiqChromatogrRel第一章文獻綜述magnesiazirconiasuppofbasiccompoundsonalkylphosphonatemodifi Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用characterizationofporousmagnesipreparationofbasicmagnSurfacepropertiesofmagnesicarbonateinfluenceofpreparationconditionsofmagnesiumcarbona 第一章文獻綜述征.廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2001,40(6):1256-1259. Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用2.1實驗原料2.2Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用系在水浴進行樣品的合成；第二是反應(yīng)體系在油浴中進行樣品的合成。在水浴體系中反應(yīng)時，根據(jù)嘗試實驗的逐步要求，所要達到的溫度逐漸上升，當溫度高于60℃時，水浴鍋中的蒸汽逐漸增加，水分嚴重流失，影響實驗反應(yīng)的進行，特別是在實驗溫度要求高于100℃時，水浴已經(jīng)遠遠不能滿足實驗要求，所以必須用油浴鍋來代替水浴鍋來進行反應(yīng)。所使用的油為將初始樣品進行烘箱干燥后，在惰性氣體保護下進行晶化，等晶化結(jié)束后，設(shè)定不同的溫度，在馬弗爐中培燒一定時間，讓樣品自由冷卻。最后，對合1.DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，轉(zhuǎn)數(shù)可達到60r/min,由鞏義市英嶼華儀器廠制造，本論文中攪拌器為機械攪拌器。2.DW-3-60W型數(shù)顯無級恒溫攪拌器，轉(zhuǎn)數(shù)可以到1000r/min,本論文中攪拌轉(zhuǎn)數(shù)為500-800r/min,由鞏義市英嶼華儀器廠制造.3.XS-213型生物電子顯微鏡，最多可以放大到800倍，南京江南光電儀器銷4.SHB-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵，在本論文中，用它對含樣品的溶液進行抽濾。本儀器是鄭州長城科工貿(mào)有限公司提供。5.JJ200型精密電子天平，稱量范圍為0.01g-200g,由美國雙杰兄弟有限公6.B5200S型超聲儀，220v50Hz,用它使不溶于水的粉末試劑達到完全分散。7.電熱鼓風(fēng)干燥箱，可設(shè)定溫度為0-300℃,由天津市中環(huán)實驗電爐有限公 8.日本島津制作所生產(chǎn)的AEG-120型電子分析天平，可以精確到0.1mg-120g,可以對加入量較小的試劑進行稱量。9.美國NUAIRE公司生產(chǎn)的NU-6382E型超低溫冰箱，最低溫度可以達到-85℃,用它可以對樣品溶液進行低溫冷凍。10.高效液相色譜儀所使用的檢測器是美國Waters公司生產(chǎn)的型號為2487AT-300型色譜柱恒溫箱(奧特賽恩斯儀器有限公司)進行控制，設(shè)定為30℃11.SK2-1-101-1型管式爐，爐膛為50×300mm,由龍口市電爐制造公司生產(chǎn)，12.708p型程序升溫式控溫儀，無報警系統(tǒng)，可根據(jù)實驗要求設(shè)定相應(yīng)的升溫程序，由廈門宇電自動化制造科技有限公司制造。13.箱式馬弗爐，配備KSJ型數(shù)顯溫控儀，最高溫度可達到1200℃,由山2.4無機金屬氧化物(氧化鋁，氧化鎂)結(jié)構(gòu)、組成、性能的表征采用日本JSM-6360LV型掃描電子顯微鏡(SEM)對產(chǎn)物的形貌和尺寸大小進行分析。具體操作是將少量樣品置于樣品座上，經(jīng)金屬噴鍍,放于顯微鏡下觀察，拍照。將粉末樣品放于無水乙醇中，經(jīng)超聲波分散5min后，置于銅網(wǎng)上，在JEOL2000EX電子顯微鏡下進行。采用德國布魯克AXS有限責(zé)任公司D?Advance型X-衍射儀來測定樣品的晶相結(jié)構(gòu)，光管類型Cu靶，Ka輻射源，電壓40kV,電流100mA,掃描2.4.4元素分析元素進行分析.2.4.5比表面積和孔徑分布孔分布。以100℃1h,350℃3.5h的條件預(yù)處理樣品，以氮氣為吸附氣，在2.4.6熱分析熱重分析(TG)采用珀金埃爾默儀器(上海)有限公司,在室溫-1500℃,均勻，經(jīng)充分研磨，取大約20mg裝入壓模，在500kg/cm2壓力下壓成薄片，2.4.8HPLC儀器分析 第三章立方形氧化鋁的制備及其表征度的不同生成不同氧化物的思路，以Mg?(CO3)?(OH)?4H?O作為堿源、3.2立方形氧化鋁的合成 的合成方法如下：首先配制一定體積的1:1的氨水盛在500ml的棕色玻璃試劑瓶中，以備試驗中隨時可以用；稱量一定量的硫酸鋁為鋁源，溶在100ml的去離子水中配制成透明的溶液A;稱取一定量的堿式碳酸鎂加入三口燒瓶；將盛有堿式碳酸鎂的三口燒瓶放入油浴，讓油浴鍋升到一定溫度，將溶液A也加熱到同樣的溫度，在機械攪拌器500r/min攪拌下立即將A溶液加入到三口燒瓶中，隨即加入一定量的1:1氨水來調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的PH,攪拌1min后停止攪拌，恒溫反應(yīng)5小時。反應(yīng)結(jié)束后，將樣品進行抽濾，用去離子水洗滌3-5次后再用無水乙醇洗滌1-2次。洗滌后的樣品盛在蒸發(fā)皿中，放在100℃的烘箱中干燥6.小時，立方形氧化鋁合成采用了以上的合成方法，具體的來說是：①硫酸鋁20g,堿式碳酸鎂1.0g,溫度控制在110℃,其它條件不變，用1:1的氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的PH值，具體加入氨水的量在9~17ml變化。②硫酸鋁20g,堿式碳酸鎂1.0g,氨水加入15ml,其它條件不變的情況下，用油浴鍋的溫度調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液的溫度，使溫度在90~180℃之間變化。③硫酸鋁20g,溫度控制在110℃,氨水加入15ml,其它條件不變，改變堿式碳酸鎂的量，使其在0.5~4.5合成Al(OH)?時進行了最佳合成條件選擇，發(fā)現(xiàn)加入體積比為1:1的氨水15ml、堿式碳酸鎂為1.0g、溫度在110℃時制備出的樣品形貌呈現(xiàn)規(guī)則的立方形結(jié)構(gòu)，如圖3.1所示，大小為500nm的固體微粒。鋁的氫氧化物和氧化物有多種晶型，在晶型轉(zhuǎn)變過程中，會伴隨密度的變化和較大的線性收縮。H.K.Bowen等人認為：球形A100H轉(zhuǎn)變?yōu)閍-Al?O?后，將不再保持原有形第三章立方形氧化鋁的制備及表征24kUxs,Beg5Mm28/APR/06'!o"理報邊叫..-3.1氧TMaluminaFigur.3.1le缸但)T"Eimagesof呈現(xiàn)立方形結(jié)構(gòu)，大小約500nmoAl?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用如圖(d),特征峰也會出現(xiàn)偏離，就會失去了研究的意義。表1經(jīng)100℃烘干后所得氧化鋁前驅(qū)體中主要元素的質(zhì)量百分含量分析物化合物分子式質(zhì)量百分含量(%)S其它如Na2O、SiO?等對反應(yīng)體系pH值的調(diào)節(jié)可得到氫氧化鋁沉淀，具體反應(yīng)過程為[14:對上述合成的四方形樣品進行元素分析發(fā)現(xiàn)，鎂元素在樣品里所占的比例很小，可以忽略不計，說明樣品煅燒后的產(chǎn)物中沒有金屬鎂，主要成分是SO?和Al?O?,SO?可以在高溫煅燒后除去，得到較純產(chǎn)物Al?O?。優(yōu)秀畢業(yè)論文 Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用將1:1的氨水為14ml、堿式碳酸鎂為1.0g、溫度在110℃制備出的氫氧化鋁在100℃干燥，圖3.3(a)是煅燒前樣品的XRD450℃、600℃、850℃、1180℃煅燒生成的不同晶形的Al?O?,(b)和(c)曲線是樣品在分別450℃和600℃煅燒7小時得到少量a-Al?O?和無定形Al?O?,a-Al?O?,在20為26°時出現(xiàn)，這和(e)曲線在1180℃煅燒得到純相α-Al?O?的第一個峰相吻合。曲線(c)是樣品在850℃煅燒7小時得到x-Al?O?,θ-Al?O?當煅燒溫度逐漸升高時晶形會越來越好[27]。從表1的元素分析情況看，樣品中含有硫元素，當煅燒溫度450℃,樣品中(NH?)?SO?幾乎完全分解成NH?和SO?氣體，生成無定形Al?O?和少量的α-Al度升高到850℃時，Al?O?晶態(tài)發(fā)生了明顯的變化，出現(xiàn)x-Al?O?,θ-Al?O?特征峰極為接近，兩者主要特征峰對應(yīng)的晶面間距差別很小，但由于(d)與γ-Al?O?標準譜圖基本吻合，所以850℃煅燒的樣品譜圖表明了晶型有向Y-Al?O?轉(zhuǎn)化的趨勢。氧化鋁經(jīng)歷一系列晶型和相轉(zhuǎn)變后，最終在1180℃高溫煅燒7小時后，完全轉(zhuǎn)變成純相α-Al?O?,未發(fā)現(xiàn)其它雜質(zhì)相，對照氧化鋁標準譜圖15],這是因為在1000℃以上時Al?O?通過表面陰、陽離子空位遷移為了進一步說明氫氧化鋁轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸X的失重過程，我們進行了熱重測試。從圖3.4所示的熱重分析可知，200℃之前失重是因為樣品失去表面吸附水；在200~290℃之間有一個較大放熱峰，主要是因為Al(OH)?兩第三章立方形氧化鋁的制備及表征FigTGDTGcurvesofAluminahy出現(xiàn)氧化鋁晶型轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變?yōu)閤-AlAlAl型向δ-Al?O?轉(zhuǎn)變；在1050℃左右存在小的放熱峰，這是α-Al?O?形成量損失，到400℃時失去13.5%的重量，這是由于Al(OH)?失去了表面吸附水；到580℃時水分含量降低到25%,這是由于Al(OH)?失去結(jié)晶水引優(yōu)秀畢業(yè)論文 Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用10.5%,在870~920℃區(qū)間，是因為氧化鋁晶形轉(zhuǎn)化所致；920℃后的曲線變的平穩(wěn)。氫氧化鋁樣品的紅外譜圖顯示，400~700cm-1之間是Al-O鍵的特征峰，其中590cm2處為A1-O鍵的不對稱振動。顯示氫氧化鋁中存在鋁、氧、OH多面體。670cm'、623cm1的紅外吸收峰分別對應(yīng)于(AIO?)四面體和(AlO?)八面體的紅外特征鋒，這與文獻報道19)相比較，兩紅外特征峰基本一致，微小差別是出于所得產(chǎn)物為超細晶粒[20所引起。900~1000cm1是SO2振動形成。1432cm"處為結(jié)構(gòu)水的彎曲振動，表明水合氧化鋁中含有結(jié)構(gòu)水。1634cm"處出現(xiàn)的是S-O伸縮振動吸收峰。3000-3600cm'處譜帶有所變化，這是因為樣品里含有不同量的結(jié)晶水，其中3517cm1處峰形比較尖銳，是因為Al(OH)3中的結(jié)晶結(jié)構(gòu)比較緊密。經(jīng)過對Al(OH)?的紅外分析，在吸收峰1076cm1出現(xiàn)一個強的主峰，對應(yīng)于A(OH)?的彎曲振動,這與熱重分析相一致。1637cm1的吸收峰對應(yīng)于吸附水的彎曲振動,3463cm-1處為H-O第三章立方形氧化鋁的制備及表征鍵仲縮振動吸收譜帶，這表明氫氧化鋁中含有一定量的吸附水；在紅外中吸附水和結(jié)構(gòu)水的出現(xiàn)進一步證明了熱重分析的正確性。紅外曲線1242cm1處有一個較強峰，根據(jù)表1的元素分析可判斷，它是S-O鍵的伸縮吸收引起。作者以廉價原料硫酸鋁和堿式碳酸鎂為原料，通過氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液pH,采用硫酸鋁為鋁源的均勻共沉淀法制備出了平均粒經(jīng)為500mm的立方形Al(OH)?,在1180℃焙燒后樣品轉(zhuǎn)化為純相的α-Al?O?。通過SEM、TEM、氧化鋁合成的報道較少。本研究可用工藝簡單的均勻共沉淀法制備出純度較高的立方形的a-Al?O?,且產(chǎn)物的形貌在焙燒前后保持不變ZnOandAlpowdermixtureMaterialf Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用enlargementmechanismJournalofMolec[14]梁邦兵，黃志良，張聯(lián)盟等，武漢化工學(xué)院學(xué)報，2005,27(4):38~40.[15]孫家躍，肖昂，杜海燕等，精細化工，2004,21(4):257-261.[18]劉志強，廣東有色金屬學(xué)報，2002,12(2):99-101.2000,66:610.第三章立方形氧化鋁的制備及表征第四章攪拌時間對水合碳酸鎂形貌和組成的影響實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)等特點倍受關(guān)注，是現(xiàn)今制備MgO的常用方法之一。Choudhary研究小組8系統(tǒng)考察了不同鎂鹽、碳酸鹽、反應(yīng)物濃度、溫度、 和Mgs(CO?)4(OH)?*4H?O的形貌在一定程度上極大地依賴于反應(yīng)條件21],隨著反應(yīng)條件的變化其相應(yīng)產(chǎn)物的形貌也隨之發(fā)生著較大的變化。但是關(guān)于MgCO?·3H?O和Mgs(CO?)4(OH)?*4H?O的形貌隨反應(yīng)條件(如反應(yīng)溫度、陳它們生成過程的深入了解。同時由以上研究報道的分析可以看出，通過法操作簡單、原料易得、容易實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)等特點，為此用該方法來制備小組[24通過硝酸銅和硝酸鋅溶液共沉淀反應(yīng)合成出了球形的復(fù)合堿式碳酸銅鋅和鋅負載的黑銅礦顆粒。由以上研究報道可以看出，共沉淀法有望成為于50-65℃之間[2527,同時由于它們之間的轉(zhuǎn)換速率隨著反應(yīng)溫度和pH的升高而隨之增大[12],因此在合作研究中對45℃和65℃條件下、不同pH溶對水合碳酸鎂形貌和組成的影響方面做了研究和討論.稱取等摩爾的K?CO?和Mg(NO?)?*6H?O,分別溶于100mL和50mL 的去離子水中，用稀硝酸或氫氧化鉀溶液將它們的pH值分別調(diào)節(jié)到10.0和4.0,接著將Mg(NO?)2溶液加入到250ml三頸圓底燒瓶中并加熱到45℃。在劇烈攪拌下，將45℃的K?CO?溶液迅速加入到Mg(NO?)2溶液中并繼續(xù)攪拌不同的時間(1~20min),停止攪拌后在45℃保持0~19min,其總反應(yīng)時4.3結(jié)果與討論4.3.1掃描電鏡分析構(gòu)。當攪拌時間增長到2min時，產(chǎn)物變?yōu)橹睆綖?5~23μm,長度為80~質(zhì)系數(shù)，限制了較小晶核自組裝成為針狀的顆粒，所以當攪拌時間為1min增加顆粒之間的碰撞和聚集幾率3],因而當攪拌時間增長到8min,產(chǎn)物的 尺寸又有略微的增加。與此同時，通過仔細分析不同攪拌時間所得顆粒的電鏡放大照片，可發(fā)物的紅外光譜非常類似于MgCO?*3H?O,這表明產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)可能是通過對產(chǎn)物的IR光譜分析，可發(fā)現(xiàn)這些譜帶最明顯的差別是在分所引起的，說明了隨著攪拌時間的變化其所得水合碳酸鎂最簡式 Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用min時，在2344cm1出現(xiàn)了一微弱的吸收峰。由于該吸收峰正好位于CO?的v3振動吸收處，所以Botha和Strydom(2)認為它是產(chǎn)物中所含或者為末端CO?的吸收峰。但是，Whiteβ4認為該峰是由產(chǎn)物中碳酸氫根的振動峰所引起的，因為碳酸氫根具有很強的氫鍵作用，所以其吸收峰將會發(fā)生位移到2200~2500cm1之間。由以上討論可看出，2344cm2處的吸收峰是由產(chǎn)物中少量碳酸氫根所引起的結(jié)果。為了進一步研究攪拌時間對水合碳酸鎂中水分含量的影響，我們對所得產(chǎn)物進行了熱重分析實驗，結(jié)果如圖4.3所示。由圖可看出，當攪拌時間為3min時所得產(chǎn)物中水的質(zhì)量分數(shù)高達28%;隨著攪拌時間延長到10min,其水的質(zhì)量分數(shù)逐步降低到10%左右；但當攪拌時間進一步min述從圖4.3的DTG分析可以看出，在50~250℃和350~500℃之間分別有兩個 Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用攪拌時間minH?O(%)MgO(%最簡式344.3.4結(jié)果與討論本章通過共沉淀法金成了不同尺寸大小的針狀水合碳酸鎂，并用、SEM數(shù)的變化提供了參考。由于本研究所采用的制備方法操柞簡單、容易實現(xiàn)產(chǎn)物的形貌和尺寸，而且可使產(chǎn)物中的水分含量發(fā)生較大的變化MeerweinPonndorfVerleyreactionpropertiesofmagnesiumoxideinfluenceofpreparationconditionsofmagnesiumcarbonateChemTechpreparationconditionsofmagnesiumhy Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用tabletingbehaviourofinorganicmaterialsComparisonoffourmagnesiuconditionsofbasicmagneSynthesisofmicrotubeswithasurfaceo 第四章攪拌時間對水合碳酸鎂形貌和組成的影響KempRPrecipitationofspherica Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用氧化鎂由于具有較好的耐熱性、絕緣性、熱傳導(dǎo)性、補強性和很高的抗拉強度，現(xiàn)今已被廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)、食品工業(yè)、橡膠工業(yè)、造紙工業(yè)及日用化妝品工業(yè)等領(lǐng)域方面。關(guān)于氧化鎂作為色譜固定相方面的應(yīng)用，可追溯到上個世紀。起初，人們只是將氧化鎂作為色譜填料，主要是用于類胡蘿卜素的分離，有時也用于如生物堿、卟啉等類型化合物分離[1]。但是相對于其它類型的吸附材料，如硅膠、氧化鋁、木炭，當時很少有人將氧化鎂用做吸附色譜的固定相，其主要原因可能是：(1)相對于當時所流行的吸附材料，人們并沒有發(fā)現(xiàn)氧化鎂在化合物的分離方面表現(xiàn)出獨特的吸附性能；(2)不刷研究報道所用氧化鎂性質(zhì)的差別較大；(3)商品氧化鎂大多數(shù)為細小的粉末，很難較好地應(yīng)用于需要較大顆粒(100-200目)的柱色譜。正是出于以上或其它原因的限制，作為色譜填料氧化鎂很少引起人們的重視。盡管硅膠等色譜填料在分離含有不同極性官能團化合物(如羥基、酮基等)方面表現(xiàn)出了獨特的性能，但對于含有不同烯烴數(shù)目的化合物，常用的色譜填料便顯得性質(zhì)的研究，發(fā)現(xiàn)氧化鎂對類胡蘿卜素的分離性能主要取決于烯烴雙鍵的數(shù)通過比較各種卟啉化合物在硅膠、氧化鋁和氧化鎂上的保留性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)隨著卟啉化合物中酯基數(shù)目的增加，其在硅膠、氧化鋁上的吸附能力隨之增大，究，發(fā)現(xiàn)在氧化鎂上含有羰基的同系物可作為一類化合物較好與相應(yīng)含有單個不飽和雙鍵的化合物分離開來，而這在硅膠等吸附材料上卻難以實現(xiàn)；同時也發(fā)現(xiàn)含有不飽和鍵的化合物在氧化鎂上具有較強的吸附性能。Sabacky 法10、共沉淀法等，盡管這些方法在制備不同用途的氧化鎂方面發(fā)揮了重第五章單分散氧化鎂微球的制備及色譜應(yīng)用將所得溶液移入到500mL三頸圓底燒瓶中，加熱到70℃。隨后，稱取0.30g的三聚磷酸鈉溶解于200mL、0.4molL1的K?CO?溶液，加熱到70℃。在劇烈攪拌下(800±10pm),在4-5s內(nèi)將K?CO?溶液迅速加入到Mg(NO?)?溶液在加入之前應(yīng)先超聲數(shù)分鐘)。所得混合溶液再劇烈攪拌1min,然后在靜態(tài)條件、70℃溫度下陳化1h,接著再在100℃溫度下陳化1h。所得白色沉淀經(jīng)過濾、分別用去離子水和無水乙醇洗滌數(shù)次，最后在100℃進行干將以上所得氧化鎂前驅(qū)體樣品先以2℃·min',從室溫升到300℃,并保持2h。然后將所得樣品移入馬弗爐中，直接從室溫升至550℃,并保持7h。電壓40kV,電流100mA,掃描范圍20=10°~80°;采用JSM-6360LV型掃描氮氣吸附儀(Quantachrome,美國)對所得樣品的Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面積和平均孔徑分布進行測定，測定之前先在200℃脫氣5h。采用吸附數(shù)據(jù)多點BET方法對樣品的BET比表面積進行測定；通過本研究所制備的單分散氧化鎂微球是通過勻漿液法裝入不銹鋼液相色譜漿液。樣品分析時色譜柱通過恒溫箱將柱溫控制在30℃(±1℃),流動相為優(yōu)秀畢業(yè)論文 5.3結(jié)果和討論5.3.1單分散氧化鎂微球的制備三聚磷酸鈉作為產(chǎn)物氧化鎂前軀體的形貌調(diào)節(jié)MgNOCO為利用本研究所發(fā)展的晶種誘導(dǎo)共沉淀法合成出單分散氧化鎂微球典型的SEM圖。其合成條件為：在70℃,將含有0.30g三聚磷酸鈉的K?CO?溶液和Mg(NO?)?溶液在劇烈攪拌的條件下混合后，加入2滴0.8mg·mL的SEM圖。出該圖可看出，采用該方法直接合成出的MgO微球，不需用分離構(gòu)，本研究將其進一步放大，所得典型SEM如圖5.1c所示。由圖可看出 溶液和Mg(NO?):溶液在劇烈攪拌的條件下混合后，加入2滴0.8mg·mL的圖5.2為所得MgO的前軀體和MgO微球的典型XRD圖。由圖(a)可看出，所得產(chǎn)物可歸屬單斜狀結(jié)構(gòu)的Mgs(CO?)?(OH)?H?O,其晶體參數(shù)為α=10.11A,b=8.94A,c=8.38A,β=114.58°,這與JCPDS卡片數(shù)據(jù)庫中25-513所報道的Mgs(CO?)?(OH)?H?O的結(jié)果完全一致，說明了反應(yīng)體系中加入微量 Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用的磷酸鹽對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)影響較小。由圖(b)可看出，所得MgO微球可歸屬為立方體相的MgO,其晶體參數(shù)為a=4.213A,這與JCPDS卡片數(shù)據(jù)庫中4-829所報道的MgO的結(jié)果完全一致。N?吸附等溫線和孔徑分布分析第五章單分散氧化鎂微球的制備及色譜應(yīng)用圖5.3球形MgO相對壓力(p/po)的增加，樣品滯后環(huán)的變化呈現(xiàn)出以下幾個階段：(1)在 Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用分布類似于吸附-脫附等溫線上的滯后環(huán)，具有兩種不同的孔徑分布，孔中心分布位于3.5nm和10.0nm處(圖5.3(B)所示)。通過BET方法對比表面積的計算，所得MgO的比表面積大約為174.1m2·g',該值大于以前文獻通過熱分解不同鎂鹽和Mgs(CO?)?(OH)?:4H?O所報道的比表面積[20],說明了本研究所采用的共沉淀法有望成為一種制備大比表面積MgO的良好方法。另外，該球形MgO的孔體積為0.644cm3g1,平均孔徑為14.8nm。系圖5.4為采用本研究所合成的MgO微球作為色譜固定相，幾種多環(huán)芳烴化合物(苯、萘、二氫范、芴、對三聯(lián)苯和蒽)在不同流速條件下分離效果的兒種多環(huán)芳烴化合物均可得到較好的分離，說明了MgO微球是一種分離多環(huán)芳烴化合物的良好色譜固定相。同時通過對色譜圖的比較，可發(fā)現(xiàn)在較低和蒽)的展寬較嚴重，如圖5.4(a)和(b)所示；隨著流速的增大，較長保留時間條件下MgO微球?qū)Χ喹h(huán)芳烴分離的性能，本論文比較了隨著流速的變化，采用苯、萘、二氫范、芴、對三聯(lián)苯和蒽作為溶質(zhì)，MgO柱對稱因子的變化情況，結(jié)果如表5.1所示。第五章單分散氧化鎂微球的制備及色譜應(yīng)用柱溫：30℃;柱子：100mm×4.6mmi.d.;檢測波長：254nm.色譜峰所對應(yīng)的溶質(zhì)分別為：苯、萘、二氫范、芴、對三聯(lián)苯和蒽Fig.5.4ThecomparisonofchromatogramsofpolyeyclicaromatichydrocarbonsonMgOmicrospheresinvariousflowrate:(a)0.2mL·min',(b)0.6mL·min',(c)1.2mL·min'and(d)2.0mL-min'.Mobilephase:dichloromethane/hexane(15:85);Columntemperature:30出表5.1可看出，在所考察的流速范圍內(nèi)(0.20~2.00mL·min-1),對于保留時間比較短的化合物(萘和二氫范),當流速較低(0.20~0.80mL·min-1)時MgO的柱效較高，基本上介于11,000~18,000m-1;隨著流速的增加(1.20~2.00mL·min-1),其相應(yīng)的柱效隨之降低，即當流速增加到最大值2.00mL·min時，化合物萘和二氫范的柱效分別降低到8,200和10,000。從總體上來分析，在流速較低的范圍內(nèi)MgO的柱效隨著流速的增加有略微的增加，隨之逐漸 Al?O?和球形MgO的共沉淀法合成及在色譜分離中的應(yīng)用在流速較低的范圍內(nèi)MgO的柱效隨著流速的增加有略微的增加，隨之逐漸減小，這與色譜理論完全一致。流速萘二氫范芴對三聯(lián)苯蒽NNNN隨著化合物保留時間的逐漸增加，對于芴來說，其相應(yīng)的柱效隨著流速的增加呈現(xiàn)出先增加后減小的趨勢，即當流速為0.80mLmin'時其柱效達到最大值16,000m';然而對于保留時間較長的對三聯(lián)苯和蒽來說，其相應(yīng)的柱效隨著流速的增加呈現(xiàn)出先減小后增加的趨勢，即當流速分別為0.20和2.00mL:min時，其柱效分別為5,700、5,800、10,000和11,000。考慮到化合物分析速度等因素，本研究認為對于以上幾種化合物的分離分析，當流速為1.20mL·min'時其流速為最佳值。另一方面，出表5.1也可看出，隨著流速的增加，對于保留值比較小的化合物(萘和二氫范)其相應(yīng)的不對稱因子值變化不大；隨著化合物保留時間的增長，對于芴來說，當流速為0.40~0.80mL·min1時色譜峰的拖尾較為嚴重；對于對三聯(lián)苯和蒽來說，當流速為0.60~0.80mL·min'時色譜峰的拖尾較為嚴 重?？傮w上來說，相較與其它幾種化合物，對三聯(lián)苯的色譜峰的拖尾最為嚴重，其值介于2.7~6.5之間。溫度℃萘二氫范芴對三聯(lián)苯蕙NNNNN13,0001.的條件下，不同溫度下幾種多環(huán)芳烴化合物在MgO柱性能的比較。由表中可看出，隨著溫度的變化，除二氫范