液相法制备氧化镁及其前驱物形貌研究
液相法制备氧化镁及其前驱物形貌研究1
李俊强，叶俊伟，宁桂玲，李鑫，王静慧，张志磊，林源大连理工大学化工学院材料化工系, 辽宁省微纳米技术重点实验室，大连（116012）
E-mail：ninggl@https://www.wendangku.net/doc/5617617206.html,
摘 要：本文利用溶液均相成核的特性和影响晶体生长因素作为理论指导，通过用乙二醇、三乙醇胺作为诱导溶剂及十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂分别制备出了形貌均一的晶须状、椭球状，球状、棒状、壳状和散片状碳酸镁，以此不同形貌碳酸镁为前驱物，控制煅烧制度制备出了与前驱物形貌基本一致的氧化镁，并对氧化镁形貌和前驱物形貌关系作了进一步探讨。
关键词：无机化学工程；氧化镁；液相法；形貌
中图分类号：O614.22 文献标识码：A
氧化镁是极其重要的镁系产品之一，不但在大宗传统行业中有着广泛和大量的应用，而且随着近年来功能材料技术的不断发展，高端应用也不断得到拓展和报道。特别是对其微细结构的控制吸引了广泛的研究。氧化镁微细结构的控制不仅能提供应用所需的结构，同时能使材料的力学性能、介电性、超导性、光学性及热力学性能都有很大改观[1,2]。目前，国内外对氧化镁形貌调控方法主要有高温固相法[3]、气相沉积法[4]、醇盐水解法[1]、液相沉淀煅烧法[5~12]等。作为向产业化发展而言，液相沉淀煅烧法是最具有潜力的一种方法，通过控制前驱物的形貌和控制煅烧即可得到不同形貌的氧化镁，具有实施简单经济的特点。Zhang[5,6]、Xue [7]、Li [8]、Takahiro [9]、Kohei [10]、Kloprogge [11]和 Janet [12]等课题组利用此方法对其形貌作了不同角度的研究，但是对于碳酸镁和氧化镁的形貌形成规律没有做系统的揭示，同时，作为向产业化的发展来讲，需要进一步的探讨。此外，溶液均相成核是目前控制形貌均一的理想方法之一，而晶体生长除受本身内部结构影响外，还受外界条件，诸如界面效应、化学键和配位效应等影响。基于此理论，本文设计溶液均相成核、溶剂和模板诱导生长模式实现对氧化镁前驱物形貌控制，然后通过研究煅烧制度对氧化镁形貌的影响，实现前驱物形貌和氧化镁形貌的联系。
1. 实验
1.1 原料
某公司氯化镁副产品，氯化镁含量大于95%，经过纯化处理后，杂质指标Fe（质量分数）≤ 0.0017%, Cr （质量分数）≤ 0.005%, Pb（质量分数）≤0.002 %, Ni（质量分数）≤0.0015%, Mn（质量分数）≤ 0.0012 %；工业高纯氨气；工业高纯二氧化碳；碳酸氢铵、三乙醇胺、乙二醇、CTAB（均为分析纯）。
1.2 仪器设备
DZF-6020型真空干燥箱，DHG-9035A 型常压干燥箱，CXL型高温节能马弗炉，SK2-2.5-13TS型管式炉，扫描电子显微镜（JSM-5600LV，日本），TGA/SDTA851型热重分析仪，X 射线衍射仪（Rigaku D/MA X-2400型，日本）。
1.3 实验方法
把氯化镁纯化处理后配成一定浓度的溶液，分别用碳酸氢铵、氨气和二氧化碳作为沉淀剂，先制备碳酸氢镁溶液，利用碳酸氢镁溶液向沉淀转化时体系均一的特性，通过选择表面活性剂和溶剂体系来为晶体生长提供适宜的环境，制备不同均一形貌的碳酸镁，然后依据所制备碳酸镁热重结果，对
1本课题得到辽宁省政府镁资源保护办公室研究基金（PYF095）的资助。
其进行适宜煅烧制度处理，制备出不同均一形貌的氧化镁产品。
2. 结果与讨论
2.1 结果
根据文献中报道及前期实验指导，不采用任何控制条件制备的三水碳酸镁，形貌很不均一。为得到形貌均一的三水碳酸镁，采用乙二醇和水为混合溶剂（体积比1:1），碳酸氢镁作为均相溶液，在温度低于45℃下，制备得到了形貌均一的三水碳酸镁（图1a）。严格控制煅烧升温速率在3℃/min,根据所测得的热重曲线，采用了分步煅烧程序，得到了图1b所示的氧化镁。从以上结果可以看出，利用混合溶剂作为诱导剂，制得的三水碳酸镁形貌均一，严格控制煅烧制度后，氧化镁基本保持了前驱物的形貌特点。
图1三水碳酸镁形貌(a)及煅烧生成的氧化镁形貌(b) Fig. 1 SEM images of magnesium carbonate trihydrate (a) and its corresponding magnesium oxide (b)
基于以上结果，对碱式碳酸镁的形貌形成规律及采用以上煅烧制度得到的氧化镁形貌作了研究（图2，3，4）。图2a、图3a、图4a为用碳酸氢铵作为沉淀剂制备的碱式碳酸镁，其中图2a采用CTAB作为模板剂，CTAB用量为其临界胶束浓度的20倍，图3a采用乙二醇和水为混合溶剂（体积比1:1），图4a采用三乙醇胺和水作为混合溶剂（体积比1:3），分别都采用150℃水热8小时得到的结果。从三个图可以看出，碱式碳酸镁形貌都以不同片状聚集形成类球形，采用以上煅烧制度煅烧后，发现较大片状聚集而成的碱式碳酸镁（图2a）在向氧化镁转变过程中发生形貌改变，有向类似棒状转变的趋势（图2b）。而另外较小片聚集的碱式碳酸镁在转变过程中基本上都保持了原来的形貌（图3b）。
图2 CTAB为模板制备碱式碳酸镁形貌(a)及对应煅
烧氧化镁形貌(b)
Fig. 2 SEM images of basic magnesium carbonate prepared by template-mediated method (a) and its corresponding magnesium oxide (b)
图3 乙二醇和水为混合溶剂制备碱式碳酸镁形貌(a) 及对应煅烧氧化镁形貌(b)
Fig. 3 SEM images of basic magnesium carbonate
synthesized in glycol-water mixture (a) and its
corresponding magnesium oxide (b)
图4 三乙醇胺和水为混合溶剂制备碱式碳酸镁形貌(a)及对应煅烧氧化镁形貌(b)
Fig. 4 SEM images of basic carbonate prepared in triethanolamine-water mixture (a) and its
corresponding magnesium oxide (b)
以上所用的碳酸氢镁溶液中均存在氯化铵，为考察氯化铵对形貌是否有影响，采用了常压碳化法制得单组分碳酸氢镁溶液，研究碱式碳酸镁的形貌形成规律。图5a、图5b、图5c为所得结果，发现在此条件下，碱式碳酸镁的形貌受热解时的搅拌方式和升温方式影响很大，而氯化铵对形貌的影响不大。图5a、图5b、图5c分别为在热解时
采用剧烈搅拌和缓慢加热方式、慢搅拌和快速加热方式、剧烈搅拌和快速加热方式得到的结果。可见，三种情况下，分别得到了棒状、壳状和散片状的形貌。对以上三种形貌的碱式碳酸镁经过煅烧处理，发现最终都形成了针状的氧化镁（图5d）。所得到的三水碳酸镁、碱式碳酸镁、氧化镁XRD分析如图7所示。
图5 碳化法制备碱式碳酸镁形貌 (a, b, c)
及对应氧化镁形貌 (d)
Fig. 5 SEM images of basic magnesium carbonate prepared by carbonated method (a, b, c) and its corresponding magnesium oxide (d)
2.2 分析讨论
2.2.1 前驱物形貌形成分析
基于国内外的研究结果，利用液相法制备的三水碳酸镁倾向于形成棒状或晶须状形貌。薛课题组曾经对三水碳酸镁的形成机理做了晶体学分析，从理论上证明了其易于生成晶须的晶体生长特性[13, 14]。但是，晶须大小和均一性却有很大不同。从本次实验结果分析，利用乙二醇和水作为混合溶剂，其形貌均一性得到很大的提高。分析原因认为，碳酸氢镁溶液向碳酸镁沉淀转变成核时，由于体系具有均匀的环境，使得成核速率相同，从而使得成核过程和晶体生长过程几乎分开。成核阶段结束后，晶体生长过程中，乙二醇的存在，使得乙二醇中的氧与三水碳酸镁中的镁发生配位，在三水碳酸镁生长过程中，就会受到这种配位力的牵制，最终形成晶体均一的形貌[15, 16]。
基于以上溶剂诱导的理论，探讨了对碱式碳酸镁形貌的影响，从图3a的结果可以看出，利用这种诱导方法，所制备的碱式碳酸镁全是球形，均匀性比较好。从而说明利用溶剂效应控制碱式碳酸镁形貌是很有意义的。对碱式碳酸镁形貌进一步研究发现，反应体系的碱性对其形貌有很大的影响。众多文献中也在该方面作了不同研究，但是人为的控制因素太多，不利于产业化放大研究。基于此考虑，图4a利用三乙醇胺具有碱性的特点，同时还能和镁提供合适的配位[17]，来控制碱式碳酸镁的最终形貌。从图4a来看，同样是片组成的二次聚集体球形，但和图3a相比，片更薄，球的聚集程度比较稀疏。分析原因认为，这正是三乙醇胺提供的碱性所致。碱性环境会促使碱式碳酸镁生长时抑制片厚度晶面方向的生长，碱性太强时，还会生成毛绒丝状的聚集体。
CTAB作为形貌控制模板，在无机材料制备中具有广泛的应用。控制其适宜的浓度，可以得到不同形状的胶团。在本实验反应体系中，设计碳酸根离子与CTAB的氮阳离子沿胶团表面发生键合，碳酸根形成与胶团相似的形状[18, 19]。随着反应的进行，镁离子与这些碳酸根离子发生反应，生成与CTAB胶团相似形状的碱式碳酸镁。图4a 证明了我们的设计，生成的碱式碳酸镁片沿着一个轴向四周生发散，形成扇形体外观。对其煅烧后氧化镁的形貌也间接证明了轴的存在（图4b）。
2.2.2 煅烧后氧化镁形貌形成分析
在对前驱物煅烧制氧化镁时，从两个方面考虑了煅烧制度对氧化镁形貌的影响。碳酸镁在煅烧时，脱水、脱二氧化碳过程对氧化镁的形貌产生极大影响。对制备的三水碳酸镁和碱式碳酸镁分别热重分析（图6），发现具有的共同特点是在250℃附近时，失水速率达到最大，直至300℃时脱水基本完毕。在450℃附近时，二氧化碳开始溢出，至550℃脱除完毕。但碱式碳酸镁在300～
400℃有一小段脱羟基过程。另一方面脱碳后，镁氧质点重新扩散配位的温度环境对氧化镁形貌同样产生极大的影响。[20]固相烧结时，煅烧温度对质点的扩散速率和质点的排布方式也有很大影响，煅烧时间是影响最终排布状态的另一因素[1]。经上述分析最终确定了我们的煅烧制度。从图1b、图2b、图3b、图4b、图5d的煅烧结果看，利用此制度所得到的氧化镁形貌分别都是均一的，没有其他形貌出现。另外发现，三水碳酸镁在转变为氧化镁时，形貌保持性较碱式碳酸镁容易。由片状聚集成的碱式碳酸镁转变成氧化镁时，会出现两种形貌的可能，一种是有片聚集成的管状形貌，另外是保持与前驱物相同的形貌。从图5结果，还发现一个规律是，不是片聚集的碱式碳酸镁用此煅烧制度时，都形成了针状的氧化镁形态，但氧化镁团聚现象较严重。图5d是高倍下观察到的典型形貌。
a. 三水碳酸镁
b. 碱式碳酸镁
图6 三水碳酸镁和碱式碳酸镁热重分析Fig.6 G and DTG analysis of magnesium carbonate
trihydrate (a); basic magnesium carbonate (b) 图7 XRD分析图（a）三水碳酸镁；（b）碱式碳酸
镁；（C）氧化镁
Fig.7 XRD patterns of magnesium carbonate
trihydrate (a); basic magnesium carbonate (b);
magnesium oxide (c)
3. 结论
(1) 本文利用碳酸氢镁溶液沉淀转化时均匀成核特性，利用溶剂诱导和模板诱导显著提高了所制备的碳酸镁的形貌。从而证明了利用这种方法在形貌控制上的可行性。
(2) 利用前驱物形貌易于控制的特点，通过分析碳酸镁在煅烧时分解特性，制备出了与前驱物形貌相关的氧化镁形貌。进一步总结出了前驱物形貌与氧化镁形貌转变规律。这种规律应用到其他物质体系中有一定的借鉴意义。
(3) 本文通过总结国内外的研究成果，从易于产业化的角度出发，设计了液相法控制前驱物形貌，最终达到得到不同氧化镁形貌目的。此方法与其他制备不同形貌氧化镁方法相比，流程简单，又不改变传统的工业装置，具有很大的产业优势，有待于进一步深入研究。
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Research of the morphology of MgO and its precursors with
the liquid-phase method
Li Junqiang, Ye Junwei, Ning Guiling, Li Xin, Wang Jinhui, Zhang Zhilei, Lin Yuan State Key Laboratory of Fine Chemicals; Key Laboratory for Micronano Technology and System of Liaoning Province; Dalian University of Technology; Dalian (116012)
Abstract
Based on the characteristics of solution homogeneous nucleation and the influence factors on crystal growth, different morphological magnesium carbonates (whisker, ellipsoid, sphere, rod, shell and leaf like) are respectively prepared by a solvent-induced method (ethylene glycol, triethanolamine as induced solvents) and a template-mediated method (cetyltrimethylammonium bromide as template agent). And using the obtained magnesium carbonate as precursors, magnesium oxides with the same morphologies as precursors’ are prepared by controlling the calcinations regulation. The morphology relations between magnesium oxide and its precusors are also further studied.
Keywords: inorganic chemical engineering; magnesium oxide; liquid phase method; Morphology
作者简介：
李俊强（1981－），男，硕士研究生；
宁桂玲（1958－），教授，E-mail：ninggl@https://www.wendangku.net/doc/5617617206.html,。
氧化镁法脱硫
双碱法和氧化镁法优缺点对比1.1双碱法脱硫工艺化学反应原理：基本化学原理可分为脱硫过程和再生过程两部分。钠-钙双碱法[Na/Ca]采用纯碱启动，钠碱吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化学原理可分脱硫过程和再生过程。脱硫过程：Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2(1)2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O(2)Na2CO3+SO2 +H2O→NaHSO3(3)（1）式为吸收启动反应式；（2）式为主要反应式，pH＞9（碱性较高时）（3）式为当碱性降低到中性甚至酸性时（5＜pH ＜9）再生过程：2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3++CaSO3↓+2H2O(5)Na2SO3+Ca(OH)2→2Na OH+CaSO3↓(6)在石灰浆液（石灰达到达饱和状况）中，NaHSO3很快与Ca(OH)2反应从而释放出［Na］，［SO3］与［Ca］反应，反应生成的CaSO3以半水化合物形式沉淀下来从而使［Na］离子得到再生。Na2CO3只是一种启动碱，起动后实际上消耗的是石灰，理论上不消耗纯碱（只是清渣时会带走一些，因而有少量损耗）。再生的NaOH和Na2SO3等脱硫剂循环使用。技术特点钠-钙双碱法【Na2SO3-Ca(OH)2】采用钠碱启动、钠碱吸收SO2、钙碱再生的方法。该工艺具有以下优点：1投资省、脱硫效率高。与传统的双碱法脱硫相比较，钠碱吸收剂较钙碱的反应活性高、吸收速度快，可大大降低脱硫吸收的液气比，从而降低吸收液循环泵的功率和投资，而脱硫效率达80%以上，除尘脱硫后的烟气确保完全满足环保排放要求；2该工艺在多个燃煤锅炉的除尘脱硫项目中运行效果良好，技术成熟，运行可靠性高，烟气除尘脱硫装置投入率为95%以上，系统主要设备很少发生故障，因此不
液相法制备超细粉体的原理及特点
液相法制备超细粉体的原理及特点 一、超细粉体材料 任何固态物质都有一定的形状，占有相应空间，即具有一定的大小尺寸。我们通常所说的粉末或细颗粒，一般是指大小为1毫米以下的固态物质。 当固态颗粒的粒径在0.1μm一10μm之间时称为微细颗粒，或称为亚超细颗粒，空气中漂浮的尘埃，多数属于这个范围。 超细粉通常是指粒径为1 ~100nm的微粒子，其处于微观粒子和宏观物体之间的过渡状态。由于极细的晶粒大量处于晶界和晶粒内，缺陷的中心原子以及其本身具有的量子体积效应、量子尺寸效应、表面效应，介电限域效应和宏观量子隧道效应，使超细粉体材料在光、电、磁等方面表现出其他材料所不具备的特性，是重要的高科技的结构和功能材料，因而受到极大的关注，目前在冶金、化工、轻工、电子、航天、医学和生物工程等领域有着广泛的应用。 目前，超细粉的研究主要有制备、微观结构、宏观性能和应用等四个方面，其中超细粉的制备技术是关键，因为制备工艺和过程控制对纳米微粒的微观结构和宏观性能具有重要的影响。 二、液相法制备的主要特征 （1）可将各种反应的物质溶于液体中，可以精确控制各组分的含量，并实现了原子、分子水平的精确混合。 （2）容易添加微量有效成分，可制成多种成分的均一粉体。 （3）合成的粉体表面活性好。 （4）容易控制颗粒的形状和粒径。 （5）工业化生产成本较低。 （6）液相法可分为物理法和化学法 三、超细粉体的液相制备方法 制备纳米粉体的液相方法主要有液相沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法等。 （一）沉淀法 沉淀法是在原料溶液中添加适当的沉淀剂，使得原料液中的阳离子形成各种形式的沉淀物，
然后再经过虑、洗涤、干燥，有时还需加热分解等工艺过程制得纳米粉体的方法。沉淀法具有设备简单、工艺过程易控制、易于商业化等优点，能制取数十纳米的超细粉。沉淀法可分为共沉淀法、直接沉淀法、均匀沉淀法和水解法等。 1、共沉淀法 在混合的金属盐溶液中加入合适的沉淀剂，由于解离的离子是以均一相存在于溶液中，经反应后可以得到各种成分具有均一相的沉淀，再进行热分解得到高纯超细粉体。 如果原料溶液中有2种或2种以上的阳离子，它们以均相存在于溶液中，加入沉淀剂进行沉淀反应后，就可得到成分均一的沉淀，这就是共沉淀法。它是制备含有2种以上金属元素的复合氧化物超微粉的重要方法。 采用共沉淀法制备纳米粉体，反应物需充分混合，使反应两相间扩散距离缩短，以有利于晶核形成，同时要注意控制生成产物的化学计量比。不足之处是过剩的沉淀剂会使溶液中的全部正离子作为紧密混合物同时沉淀。利用共沉淀法制备超细粉体时，洗涤工序非常重要。此外，离子共沉淀的反应速度也不易控制。 2、直接沉淀法 这种方法是使溶液中的金属阳离子直接与沉淀剂发生化学反应而形成沉淀物。 3、均匀沉淀法 均匀沉淀法是在溶液中加入某种物质，这种物质不会立刻与阳离子发生反应生成沉淀，而是在溶液中发生化学反应缓慢地生成沉淀剂。是利用某一化学反应使溶液中的构晶离子由溶液中缓慢而均匀地产生出来的方法。 该方法的优点是颗粒均匀致密，可以避免杂质的共沉淀。缺点是反应时间过长。 4、水解沉淀法 水解沉淀法是指通过原料溶液的PH值或者通过改变原料液温度而使金属离子水解产生沉淀。 水解沉淀法以无机盐为原料，具有原料便宜、成本低的优势，是最经济的制备方法。除此之外，它还具有诸多优点，最显著的一点就是可以在常温常压条件下，采用简单的设备，于原子、分子水平上通过反应、成核、成长、收集或处理而获得高纯度的、组分均一的、尺寸达几十纳米的超细体。此外它还可以精确控制化学组成，容易添加微量的有效成分，制备粉体的表面活性好。易控制颗粒的形状和粒径。但是，因为必须通过液固分离才能得到沉淀物，要完全洗净无机杂质离子较困难；另一个需要特别重视的问题是容易形成团聚体，如控制不当，团聚将会严重影响分体的后续使用。 （二）溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶工艺是60年代发展起来的一种超细粉体的制备工艺，它是指金属有机或无机化合
12生物制药工艺学习题集 制备型高效液相色谱技术
第十二章制备型高效液相色谱技术 一、填空 1制备型高效液相色谱的重要参数：、、、 2色谱介质按分离机理分为、、、、、 3蛋白质分离的主要依据有、、、。 二、选择题 1用UV检测器进行多肽检测时常用的检测波长为：（） A 214nm B 320nm C 450nm D 500nm 2在高效液相色谱中,六通阀属于 ( ) A. 进样系统 B. 分离系统 C. 检测系统 D. 数据处理系统 三、名词解释 1容量因子： 2分离度： 四、问答题 1 制备型HPLC与分析型HPLC的主要不同点是什么？ 2简述制备型高效液相色谱常见问题及解决办法 3一般来讲在设计分离方案时应考虑哪些事项？
第十二章 制备型高效液相色谱技术 （答案） 二、 填空 1分离度、分离速度、回收率、样品载量 2反相色谱、 正相色谱、 离子交换色谱、 凝胶过滤色谱、亲和色谱 。 3分子量、等电点、疏水性、结构特异性 。 二、选择题 1（A ） 2 ( A ) 三、名词解释 1是色谱分析中的重要参数，定义为溶质在固定相中的总摩尔数与流动相中总摩尔数之比。当色谱柱、溶剂和分离温度一定时，容量因子为常数。 2在色谱分析中,表示各组份之间分离程度的参数.其定义为相邻两色谱峰保留值之差与峰底宽之和一半的比值. 2 121)(2)(21121 2W W t t W W t t R r r r r +-=+-= 四、 问答题 1 （1）输液泵不同： 两种泵设计的特点及其性能 （2）检测器中的检测池不同 （3）色谱柱不同：主要是色谱柱的直径大小不同以及填料的粒径的大小不同 （4）制备色谱一般配有电导检测器和pH 值检测器分析型色谱没有 （5）制备色谱一般配备收集器分析型色谱没有 2（1）待分离成分呈单一主峰 （2）不易分开的两组分 （3）目的组分含量少 3 （1） 产品的最终用途是什么?
气相与液相法制备纳米材料
液相制备纳米材料的原理、方法、形成机理和结构 液相法实在液体状态下通过化学反应制取纳米材料方法的总称，又称为湿化学法或溶液法。现在，有各种各样的制备方法，文献中无公认一致的分类方法，相反还有些凌乱。为清晰醒目，特点明显，便于理解。这里将液相材料的纳米制备方法分为：沉淀法、溶胶-凝胶（sol-gel）法、水热法、化学还原法、化学热分解法、微乳胶法、声化学法、电化学法和水中放电法等中。 3.1 沉淀法 3.1.1 共沉淀和分步沉淀 不论溶液中有一种还是几种离子，都能够同时生成沉淀的反应，就是共沉淀。一般沉淀法的工艺流程可表示为图3.1所示。分步沉淀则是反应中有多种可能的沉淀物，依次一个个地进行沉淀，称之为分步沉淀。 Raming等人就用了共沉淀和分步沉淀两种方法制备了掺Y的四方Zr+Fe3O4纳米粉末。在共沉淀中，他们将ZrOCl2.8H2O和YCl3与FeCl3.6H2O的混合溶液，缓慢的加入到剧烈搅拌含有质量分数为25%、PH值约为14的氨水中，产生出的金属与氢氧化物混合的直接沉淀物。在分步沉淀法中，他们用了两种不同的步骤。第一种是先沉淀三氧化二铁，再沉淀氧化锆，简写成SPHZ；第二种则倒过来，
先沉淀氧化锆，再沉淀氧化铁，简写成SPZH。第一种具体操作是，将八水氯酸锆和YCl3的水溶液加到碱性的悬浮着氧化铁粒子的溶液中，因此是先沉淀氧化铁，再沉淀氧化锆。第二种分步沉淀则是将六水氯化铁水溶液加到悬浮有氧化锆粉末粒子的碱性溶液中，因此是先沉淀氧化锆，再沉淀氧化铁。这两种分步沉淀中，都是在剧烈搅拌中，将酸性的金属离子加入到碱性的氨水中，在悬浮液中导致金属氢氧化物的爆炸式成核。经水洗后，在100℃下干燥成胶状，再在 500-700℃温度内煅烧2h，以得到完全的晶体物质。 3.1.2 均匀沉淀 无论是在CP还是在SP中，由于沉淀剂在金属溶液中的加入，哪怕是沉淀剂加入量很少，并不断的搅拌，在局部溶液中的沉淀剂浓度都可以变得很高，于是这些地方就首先沉淀，使沉淀变得不均匀，必须在溶液中消除不均匀的沉淀，而使整个溶液中均匀的生成沉淀。原则上讲，只要能保证溶液中均匀成核，核又能够均匀的长大，就能够达到均匀沉淀的目的。应当说，目前仍然没有行之有效的办法，但已经取得了不少有价值的认识和了解。Eshuis等人在评述了以前很多作者在研究均匀沉淀ZnS纳米粒子方面取得成就以及存在的相互矛盾的解释后，在他们的实验基础上提出了一个4步模型，认为能够很好的解释实验结果，并认为可以适用于其他类似反应。他们使用硫代乙酰胺和锌酸盐溶液，发现溶液的PH值、阳离子的形式、连续相的黏度以及搅拌程度，对于粒子的形成、粒子尺寸和形貌都有影响，但是，PH值的影响最大，阳离子形式，即是什么样的阳离
氧化镁法烟气脱硫工艺介绍
氧化镁法烟气脱硫工艺介绍 1. 前言 我国是世界上SO2排放量最大的国家之一，年排放量接近2000万吨。其主要原因是煤炭在能源消费结构中所占比例太大。烟气脱硫(FGD)是目前控制SO2污染的重要手段。 湿法脱硫是应用最广的烟气脱硫技术。其优点是设备简单，气液接触良好，脱硫效率高，吸收剂利用率高，处理能力大。根据吸收剂不同，湿法脱硫技术有石灰（石）—石膏法、氧化镁法、钠法、双碱法、氨法、海水法等。 氧化镁湿法烟气脱硫技术，以美国化学基础公司（Chemico-Basic）开发的氧化镁浆洗—再生法发展较快，在日本、台湾、东南亚得到了广泛应用。近年，随着烟气脱硫事业的发展，氧化镁湿法脱硫在我国的研究与应用发展很快。 2. 基本原理 氧化镁烟气脱硫的基本原理是用MgO的浆液吸收烟气中的SO2，生成含水亚硫酸镁和硫酸镁。化学原理表述如下： 2.1氧化镁浆液的制备 MgO（固）+H2O=Mg(HO)2（固） Mg(HO)2（固）+H2O=Mg(HO)2（浆液）＋H2O Mg(HO)2（浆液）＝Mg2+＋2HO－ 2.2 SO2的吸收 SO2（气）+H2O=H2SO3 H2SO3→H++HSO3- HSO3-→H++SO32- Mg2++SO32-+3H2O→MgSO3?3H2O Mg2++SO32-+6H2O→MgSO3?6H2O Mg2++SO32-+7H2O→MgSO3?7H2O SO2+MgSO3?6H2O→Mg(HSO3)2+5H2O Mg(OH)2+SO2→MgSO3+H2O MgSO3+H2O+SO2→Mg(HSO3)2 Mg(HSO3)2+Mg(OH)2+10H2O→2MgSO3?6H2O 2.3 脱硫产物氧化 MgSO3+1/2O2+7H2O→MgSO4?7H2O MgSO3+1/2O2→MgSO4 3. 工艺流程 整个脱硫工艺系统主要可分为三大部分：脱硫剂制备系统、脱硫吸收系统、脱硫副产物处理系统。图1为氧化镁湿法脱硫的工艺流程图。
液相法制备纳米颗粒的机制.
液相法制备纳米颗粒的机制 液相法是在液体状态下通过化学反应制备纳米材料方法的总称，又称为湿化学法或溶液法。纳米材料的液相制备方法分为：沉淀法、溶胶-凝胶(Sol-Gel)法、水热法、化学还原法、化学热分解法、微乳液法、声化学法、电化学法和水中放电法等9种。用液相化学法合成纳米颗粒能够较好地控制颗粒大小、形状和粒径分布。为了充分利用化学法的优点，需要充分了解这种方法制备纳米颗粒的形成机制，这涉及到：晶体化学、热力学、相平衡以及反应动力学的基本原理。从液相中生成固相颗粒，要经过成核、生长、凝结、团聚等过程。 1 液相中生成固相颗粒的机理 1.1 成核 为了从液相中析出大小均匀一致的固相颗粒，必须使成核和长大这两个过程分开，以便使已成核的晶核同步地长大，并在生长过程中不再有新核形成。在纳米颗粒形成的最初阶段，都需要有新相的核心形成。新相的形核过程可以被分为两种类型，即自发形核与非自发形核过程。所谓自发形核指的是整个形核过程完全是在相变自由能的推过下进行的，而非自发形核则指的是除了有相变自由能作推动力之外，还有其他的因素起到了帮助新相核心生成的作用。 图1 析出固体时液相中溶质浓度随时间的变化情况 如图1所示，在整个成核和生长过程中液相内与析出物相应的物质的量浓 度是变化的。在阶段Ⅰ浓度尚未达到成核所要求的最低过饱和浓度*min c ，因此 无晶核形成。当液相中溶液浓度超过*min c 后即进入成核阶段Ⅱ。 作为自发形核的例子，我们考虑一个从过饱和溶液中析出一个球形的固相核心的过程。设新相核心的半径为r ，因而形成一个新相核心时体自由能将变化3 43C r G π?，其中C G ?为从溶液中析出单位体积晶核时伴随的自由能变化。
高效液相色谱习题和答案解析
高效液相色谱法习题 一、思考题 1．从分离原理、仪器构造及应用范围上简要比较气相色谱及液相色谱的异同点。2．液相色谱中影响色谱峰展宽的因素有哪些? 与气相色谱相比较, 有哪些主要不同之处? 3．在液相色谱中, 提高柱效的途径有哪些?其中最有效的途径是什么? 4．液相色谱有几种类型? 5．液-液分配色谱的保留机理是什么？这种类型的色谱在分析应用中，最适宜分离的物质是什么？6．液-固分配色谱的保留机理是什么？这种类型的色谱在分析应用中，最适宜分离的物质是什么？ 7．化学键合色谱的保留机理是什么？这种类型的色谱在分析应用中，最适宜分离的物质是什么？ 8．离子交换色谱的保留机理是什么？这种类型的色谱在分析应用中，最适宜分离的物质是什么？ 9．离子对色谱的保留机理是什么?这种类型的色谱在分析应用中,最适宜分离的物质是什么? 10．空间排阻色谱的保留机理是什么？这种类型的色谱在分析应用中，最适宜分离的物质是什么？11．在液-液分配色谱中，为什么可分为正相色谱及反相色谱？ 12．何谓化学键合固定相？它有什么突出的优点？ 13．何谓化学抑制型离子色谱及非抑制型离子色谱？试述它们的基本原理 14．何谓梯度洗提？它与气相色谱中的程序升温有何异同之处？15．高效液相色谱进样技术与气相色谱进样技术有和不同之处？ 16．以液相色谱进行制备有什么优点？ 17．在毛细管中实现电泳分离有什么优点？ 18．试述CZE的基本原理 19．试述CGE的基本原理 20．试述MECC的基本原理 二、选择题 1．液相色谱适宜的分析对象是（）。 A 低沸点小分子有机化合物 B 高沸点大分子有机化合物 C 所有有机化合物 D 所有化合物 2．HPLC与GC的比较，可忽略纵向扩散项，这主要是因为（）。 A 柱前压力高 B 流速比GC的快 C 流动相钻度较小 D 柱温低 3．组分在固定相中的质量为MA(g)，在流动相中的质量为MB（g），而该组分在固定相中的浓度为CA（g·mL －1），在流动相中浓度为CB（g·mL－1），则此组分的分配系数是( )。 A mA/m B B mB/mA C CB/CA D CA/CB。 4．液相色谱定量分析时，不要求混合物中每一个组分都出峰的是＿。 A 外标标准曲线法 B 内标法 C 面积归一化法 D 外标法 5．在液相色谱中，为了改善分离的选择性，下列措施（）是有效的？ A 改变流动相种类 B 改变固定相类型 C 增加流速 D 改变填料的粒度 6．在分配色谱法与化学键合相色谱法中，选择不同类别的溶剂（分子间作用力不同），以改善分离度，主要是（）。 A 提高分配系数比 B 容量因子增大 C 保留时间增长 D 色谱柱柱效提高 7．分离结构异构体，在下述四种方法中最适当的选择是（）。 A 吸附色谱 B 反离子对色谱 C 亲和色谱 D 空间排阻色谱 8．分离糖类化合物，选以下的柱子（）最合适。 A ODS柱 B 硅胶柱 C 氨基键合相柱 D 氰基键合相柱 9．在液相色谱中，梯度洗脱适用于分离（）。 A 异构体 B 沸点相近，官能团相同的化合物 C 沸点相差大的试样 D 极性变化范围宽的试样 10．在高效液相色谱中，采用254 nm紫外控制器，下述溶剂的使用极限为（）。 A 甲醇210 nm B 乙酸乙醋260 nm C 丙酮330 nm 11吸附作用在下面哪种色谱方法中起主要作用（）。 A 液一液色谱法 B 液一固色谱法 C 键合相色谱法 D 离子交换法 12．当用硅胶为基质的填料作固定相时，流动相的pH范围应为（）。
氧化镁湿法脱硫工艺
氧化镁湿法脱硫工艺 【信息时间：2010-10-22 阅读次数：261 】【我要打印】【关闭】 一、工作原理 氧化镁湿法脱硫工艺（简称：镁法脱硫）与石灰-石膏法脱硫工艺类似，它是以氧化镁（MgO）为原料，经熟化生成氢氧化镁（Mg(OH) 2 ）作为脱硫剂的一种先进、高效、经济的脱硫系统。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的氢氧化镁进行化学反应从而被脱除，最终反应产物为亚硫酸镁和硫酸镁混合物。如采用强制氧化工艺，最终反应产物为硫酸镁溶液，经脱水干燥后形成硫酸镁晶体。 二、反应过程 1、熟化 MgO+H 2O —>Mg(OH) 2 2、吸收 SO 2 + H 2 O—> H 2 SO 3 SO 3 + H 2 O—> H 2 SO 4 3、中和 Mg(OH) 2+ H 2 SO 3 —> Mg SO 3 +2H 2 O Mg(OH) 2+ H 2 SO 4 —>Mg SO 4 +2H 2 O Mg(OH) 2+2HCl—>Mg Cl 2 +2H 2 O Mg(OH) 2+2HF —>MgF 2 +2H 2 O 4、氧化 2 Mg SO 3+O 2 —>2Mg SO 4 5、结晶 Mg SO 3+ 3H 2 O—> Mg SO 3 〃3H 2 O
Mg SO 4+ 7H 2 O —>Mg SO 4 〃7H 2 O 三、系统组成 脱硫系统主要由烟气系统、吸收塔系统、氢氧化镁浆液制备系统、浓缩塔系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统（工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等）、电气控制系统等几部分组成。 四、工艺流程 锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>浓缩塔—>吸收塔—>烟囱 来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入浓缩塔、吸收塔，吸收塔为逆流喷淋空塔结构，集吸收、氧化功能于一体，上部为吸收区，下部为氧化区，经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。系统一般装3-4 台浆液循环泵，每台循环泵对应一层雾化喷淋层。当只有一台机组运行时或负荷较小时，可以停运1-2层喷淋层，此时系统仍保持较高的液气比，从而可达到所需的脱硫效果。吸收区上部装二级除雾器，除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3。吸收SO 2 后的浆液进入循环氧化区，在循环氧化区中，亚硫酸镁被鼓入的空气氧化成硫酸镁晶体。同时，由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的氢氧化镁浆液，用于补充被消耗掉的氢氧化镁，使吸收浆液保持一定的pH值。反应生成物浆液达到一定密度时先排至吸收塔前的浓缩塔，经浓缩后进入脱硫副产品系统，经过脱水形成硫酸镁晶体。 五、工艺特点 1、反应性好，脱硫效率高 湿法脱硫的反应强度取决于脱硫剂碱金属离子的溶解碱性。由于镁离子的溶解碱性比钙离子高数百倍，因而镁基脱硫剂具有比钙基脱硫剂高数十倍的脱硫反应能力。工业实践证明，镁基脱硫剂能比钙基脱硫剂更高的脱硫效率，可达99%以上，同时采用镁基脱硫所要求的喷淋水量仅相当于达到同样脱硫效率的钙基脱硫的1/3，耗电量也大为降低。 2、运行可靠性高 由于镁基脱硫生成物的溶解度较高，其固体悬浮物为松散的结晶体，不易沉积，因此没有钙基湿法脱硫系统中存在的结垢、结块、堵塞等现象，运行可靠，维护更容易。
使用制备型高效液相色谱的经验之谈之欧阳光明创编
案例一:某特定化合物系强极性有机小分子，极性大、难挥发，采用硅胶柱层析不易提纯，需用其他分离技术来纯化。 欧阳光明（2021.03.07） 解决方法：终极目的是提纯该物质。总体策略——“先看，后想，再行动”——“看化学结构，想理化性质，定纯化方法。由于该化合物及相关杂质的理化性质决定了难以用常规的重结晶、蒸馏（精馏）、硅胶柱层析来分离纯化。结合实验室的具体条件，考虑采用反相制备型. 高效液相色谱法（Preparative HPLC）来分离纯化之。 方法步骤：1.了解样品及有关组分的情况→2.样品预处理→3.建立Analytical HPLC Method→4.优化Preparative HPLC 条件→5.检查出现的问题→6.回收纯化的物质。 更细致地来讲，开始Preparative HPLC 之前须明白：待分离样品及有关组分的信息——所含化合物的结构信息（重点关注酸、碱性等极性基团）、UV 光谱图（涉及到后续试验检测波长设定）、分子量（分离后目标化合物LC-MS 检测确认）、待分离体系的复杂程度（所含化合物的数目，preparative HPLC 之前是否须经flash column
粗分）； 样品预处理——最主要的是样品的溶解度（将尽量多的样品溶于体积相对较小的溶液中）以及待分离体系里是否含强酸、强碱性物质（潜在的“柱杀手”），样品溶液是否需要中和等； 建立Analytical HPLC Method——这一步，跟平常的HPLC 相似，重点关注待分离的目标化合物，使该物质与其前、后组分分离得尽量相隔远些（起码得基线分离，利于后续制备时放大），若流动相中必须添加改性剂，应尽量避免非挥发性的缓冲盐，优先选择易挥发性缓冲液（例如甲酸、乙酸、三氟乙酸、甲酸铵、乙酸铵、三乙胺、氨水等），否则要脱盐，得二次分离； 优化Preparative HPLC 条件——通常来讲，制备柱是实验室现有的（色谱柱就这么定下来了，没得选择的余地，除非是需新购色谱柱），在Analytical HPLC 的基础上优化梯度分离方法、考察进样量、目标组分收集确认（LC-MS 测分子量）； 检查出现的问题——这一步是最需要费心留神的！很多时候，出了问题，根本就没有挽回的余地，当然了，有时也是亡羊补牢，犹为未晚；所以，更多的时候，是需要未雨绸缪，把可能会发生的事情尽量考虑周全！比如样品的溶解度（在甲醇、水、乙腈、流动相、四氢呋喃那、酸水、碱水中的溶解性如何？），若样品溶解性不好，第一步就卡住，很打击人滴！ 曾遇到过这么个实例——一个某种酶抑制剂，含氮杂环类化合物，在上面提到的那些溶剂中 溶解度都相当地小，analytical HPLC 虽然分离得很漂亮，但还是没
氧化镁脱硫工艺
氧化镁脱硫工艺 一、工作原理 氧化镁湿法脱硫工艺（简称：镁法脱硫）与石灰-石膏法脱硫工艺类似，它是以氧化镁（MgO）为原料，经熟化生成氢氧化镁（Mg(OH) 2 ）作为脱硫剂的一种先进、高效、经济的脱硫系统。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的氢氧化镁进行化学反应从而被脱除，最终反应产物为亚硫酸镁和硫酸镁混合物。如采用强制氧化工艺，最终反应产物为硫酸镁溶液，经脱水干燥后形成硫酸镁晶体。 二、反应过程 1、熟化 MgO+H 2O —>Mg(OH) 2 2、吸收 SO 2 + H 2 O—> H 2 SO 3 SO 3 + H 2 O—> H 2 SO 4 3、中和 Mg(OH) 2+ H 2 SO 3 —> MgSO 3 +2H 2 O Mg(OH) 2+ H 2 SO 4 —> MgSO 4 +2H 2 O Mg(OH) 2+2HCl—> MgCl 2 +2H 2 O Mg(OH) 2+2HF —>MgF 2 +2H 2 O 4、氧化 2 MgSO 3+O 2 —>2MgSO 4 5、结晶 MgSO 3+ 3H 2 O—> MgSO 3 ·3H 2 O MgSO 4+ 7H 2 O —>MgSO 4 ·7H 2 O 三、系统组成 脱硫系统主要由烟气系统、吸收塔系统、氢氧化镁浆液制备系统、浓缩塔系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统（工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等）、电气控制系统等几部分组成。 四、工艺流程
锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>浓缩塔—>吸收塔—>烟囱 来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入浓缩塔、吸收塔，吸收塔为逆流喷淋空塔结构，集吸收、氧化功能于一体，上部为吸收区，下部为氧化区，经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。系统一般装3-4 台浆液循环泵，每台循环泵对应一层雾化喷淋层。当只有一台机组运行时或负荷较小时，可以停运1-2层喷淋层，此时系统仍保持较高的液气比，从而可达到所需的脱硫效果。吸收区上部装二级除雾器，除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3。吸收SO 后的浆液进入循环氧化区，在循环氧化区中，亚硫酸镁被鼓 2 入的空气氧化成硫酸镁晶体。同时，由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的氢氧化镁浆液，用于补充被消耗掉的氢氧化镁，使吸收浆液保持一定的pH值。反应生成物浆液达到一定密度时先排至吸收塔前的浓缩塔，经浓缩后进入脱硫副产品系统，经过脱水形成硫酸镁晶体。 五、工艺特点 1、反应性好，脱硫效率高 湿法脱硫的反应强度取决于脱硫剂碱金属离子的溶解碱性。由于镁离子的溶解碱性比钙离子高数百倍，因而镁基脱硫剂具有比钙基脱硫剂高数十倍的脱硫反应能力。工业实践证明，镁基脱硫剂能比钙基脱硫剂更高的脱硫效率，可达99%以上，同时采用镁基脱硫所要求的喷淋水量仅相当于达到同样脱硫效率的钙基脱硫的1/3，耗电量也大为降低。 2、运行可靠性高 由于镁基脱硫生成物的溶解度较高，其固体悬浮物为松散的结晶体，不易沉积，因此没有钙基湿法脱硫系统中存在的结垢、结块、堵塞等现象，运行可靠，维护更容易。 3、造价低 由于反应强度高，镁基喷淋反应吸收塔的高度只有钙基脱硫的2/3左右，因此，镁基脱硫的主体设备的造价要明显低于钙基吸收塔。 同时，由于氧化镁的分子量（40）是氧化钙（56）的73%，是碳酸钙（石灰石，分子量为100）的40%，因此，去除等量的二氧化硫所需的氧化镁要比钙基
反相制备型高效液相色谱法分离纯化过程中的共性问题
成也萧何，败也萧何？！ ——反相制备型高效液相色谱法分离纯化过程中的共性问题 内容概览： 本文拟通过一个具体实例来介绍制备型高效液相色谱法的特点、影响制备型高效液相色谱分离纯化的因素，及其在合成药物、中药化学对照品研究中的实际应用，并对制备HPLC分离纯化过程中的共性问题做了总结并提出解决方案。 实际应用：某合成药物最终产品的纯化，对其纯度的要求——HPLC-UV法，210 nm & 254 nm 下，以峰面积归一化法，≥98.0%，同时需提供MS、NMR数据。 具体问题：某特定化合物系强极性有机小分子，极性大、难挥发，采用硅胶柱层析不易提纯，需用其他分离技术来纯化。 解决方法：终极目的是提纯该物质。总体策略——“先看，后想，再行动”——“看化学结构，想理化性质，定纯化方法”。由于该化合物及相关杂质的理化性质决定了难以用常规的重结晶、蒸馏（精馏）、硅胶柱层析来分离纯化。结合实验室的具体条件，考虑采用反相制备型高效液相色谱法（Preparative HPLC）来分离纯化之。 方法步骤：1.了解样品及有关组分的情况→2.样品预处理→3.建立Analytical HPLC Method→4.优化Preparative HPLC条件→5.检查出现的问题→6.回收纯化的物质。 更细致地来讲，开始Preparative HPLC之前须明白：待分离样品及有关组分的信息——所含化合物的结构信息（重点关注酸、碱性等极性基团）、UV光谱图（涉及到后续试验检测波长设定）、分子量（分离后目标化合物LC-MS检测确认）、待分离体系的复杂程度（所含化合物的数目，preparative HPLC之前是否须经flash column粗分）； 样品预处理——最主要的是样品的溶解度（将尽量多的样品溶于体积相对较小的溶液中）以及待分离体系里是否含强酸、强碱性物质（潜在的“柱杀手”），样品溶液是否需要中和等； 建立Analytical HPLC Method——这一步，跟平常的HPLC相似，重点关注待分离的目标化合物，使该物质与其前、后组分分离得尽量相隔远些（起码得基线分离，利于后续制备时放大），
氧化镁法脱硫方案
供热有限公司40t/h锅炉 脱硫工程项目 技术文件 （MgO） 有限公司 2016年4月12日 目录一、企业简介2
1.1公司介绍2 1.2 项目概况3 1.3 设计原则3 1.4 设计指标3 1.5 设计依据4 二、现有脱硫系统的工艺流程4 2.1 氧化镁法工艺原理4 2.2镁法脱硫的工艺特点5 2.3系统工艺流程8 三、现有锅炉系统分析9 四、脱硫系统改造方案总体设计9 4.1系统总体技术要求9 4.2 烟气系统10 4.3 吸收系统10 4.4 脱硫液循环系统11 4.5 脱硫剂制备系统11 4.6 脱硫渣处理系统11 五、脱硫系统主要技术指标11 六、脱硫系统具体改造方案12 6.1系统概述12 6.2烟气系统改造12 6.3吸收循环系统改造13 6.4脱硫剂储存、制备、输送系统17 6.5脱硫渣氧化、处理系统17 6.6工艺水系统17 6.7电器控制系统18 七、运行成本分析20
7.1 原料成本20 7.2人工费20 7.3 水耗20 7.4电耗20 7.5脱硫系统运行成本20 八、工程量清单21 8.1 主要工艺设备一览表21 8.2 主要构（建）造物一览表22 九、主要工艺设备制造、安装技术要求及相关说明22 十、运输保证措施23 10.1随箱资料的主要内容23 10.2包装24 十一、技术服务与联络24 一、企业简介 1.1公司介绍 在公司日益发展的今天，我们在烟尘、废气、废水治理领域已有很大成绩，已经成为了大庆油田、东北特变电、长春客车、山东万达集团、沈飞集团、金杯汽车等知名企业的环保设备及工程供应商。 公司正在不断探索，我们将不断提升自身业务素质、提供创新能力、壮大技术团队，进行更加系统化、标准化、规范化得管理，志愿成为世界级大气治理专家，努力为建设“美丽中国”而努力贡
天然产物制备技术
天然产物制备技术 所谓制备色谱是指待分离的样品数量在 g与g之间，分为分析型、半制备、制备型三种。 对于制备型高压液相色谱分类方法有不同观点： 例如对于高压液相色谱snyder和kirkland（1979）根据色谱柱能分离样品的量将其分为分析型（多孔型吸附剂，1～2mg，15min可分开两个分辨率Rs＝1.25 的化合物，回收纯度>99%）,半制备型（100～200mg）和制备型（0.5～1.0g）三种。还可增加生产型色谱，即指那些样品量在几百克到几千克之间的分离。Herbert（1991）限定制备型色谱为样品量在克数量级，柱直径在25～150mm之间的分离，而生产型色谱为所用柱直径大于150mm的分离。所以对制备型一词范围，分离样品量之间存在显著的差别。 选择制备型分离系统时，不仅仅要考虑待分离样品的量，还应考虑拟进行的分离的种类。充分考虑上述因素并正确选择色谱柱、尺寸、固定相种类以及流动相流速等参数才能保证分离和制备的成功。根据以往工作经验，往往采用两个步骤来完成分离工作，选用低分辨率、快速分析柱进行粗分（其中可除去色素、鞣质等杂质）再用HPLC高分辨率色谱柱进行细分。 一、基本原理 液相色谱的效能取决于分离速度和分辨率，对于制备型加压液相色谱而言，上样量是一个重要指标。 对于某个分离参数进行优化，往往会影响其它分离参数，例如：增加洗脱液流速会降低分辨率（Rs），分辨率会因上样量过大而下降，上样量过大的原因包括样品溶液的体积过大或浓度过大，色谱柱的载样量又取决于柱的直径、长度、固定相颗粒大小以及装填的紧密程度。 对于偶尔的一次分离而言，其主要的目的是得到一定量的某个化合物，达到一定纯度和回收率。而对于生产规模的色谱分离而言，单位时间内可分离的样品量是一个关键指标，单位时间获得样品量即产量，取决于色谱柱直径和洗脱液流速等参数，生产能力和样品纯度是
HPLC分析型与制备型的区别
1. HPLC分析型与制备型的区别 两个的用途完全不一样，分析型是用来做样品定性，纯度检测的，制备型是用来快速分离和纯化产品的。 主要是分析型的样品通量很小，而制备型的通量是分析型的几百倍上千倍，为了达到这个效果，制备型选用的是大流速的泵（几十毫升每分钟甚至上百毫升没分钟），粗粒径填料，粗管径的色谱柱，以提高柱子的载样量，同时牺牲的是分离效率，制备型一次可以制备毫克级的样品，甚至大型的专用制备仪器可以制备克级的样品 2.高效液相色谱的优点和常见问题 高效液相色谱（High Pe-rformance Liauid Chromatography，HPLC）的主要优点是⑴分辩率高于其它色谱法；⑵速度快，十几分钟到几十分钟可完成；⑶重复性高；⑷高效相色谱柱可反复使用；⑸自动化操作，分析精确度高。根据分离过程中溶质分子与固定相相互作用的差别，高效液相色谱可分为四个基本类型，即液－固色谱、液－液色谱、离子交换色谱和体积排阻色谱。高效液相色谱在生物领域中广泛用于下列产物的分离和鉴定：⑴氨基酸及其衍生物；⑵有机酸；⑶甾体化合物；⑷生物硷；⑸抗菌素；⑹糖类；⑺卟啉；⑻核酸及其降解产物；⑼蛋白质、酶和多肽；⑽脂类等。 高效液相色谱的常见问题有： 1、涡流扩散（Eddy diffusion） 流动相碰到较大的固体颗粒，就像流水碰到石头一样产生涡流。如果柱装填得不均匀，有的部分松散或有细沟，则流动相的速度就快；有的部位结块或装直紧密则流就慢，多条流路有快有慢，就使区带变宽。因此，固相载体的颗粒要小而均匀，装柱要松紧均一，这样涡流扩散小，柱效率高。 2、分子扩散（Molecular diffusion） 分子扩散就是物质分子由浓度高的区域向浓度低的区域运动，也称纵向分子扩散。要减少分子扩散就要采用小而均匀的固相颗粒装柱。同时在操作时，如果流速太慢，被分离物质停留时间长，则扩散严重。 3、质量转移（Mass transfer） 被分离物质要在流动相与固定相中平衡，这样才能形成较窄的区带。在液相色谱中，溶质分子要在两个液相之间进行分配，或在固相上被吸附和解吸附均需要一定的时间。当流速快时，转移速度慢，来不及达到平衡动相就向前移，这各物质的非平衡移动，使区带变宽。 4、动相流速 当流速太低时，分子扩散严重，特别是在气相色谱中尤为突出。如将理论塔板高度对流速作图，理论塔板高度随流速增加而急速下降，当达到最低值时，流速再加大则质量转移起主要作用，理论塔板高度又加大。在高效液相色谱中，流速稍快影响不大，但在凝胶过滤色谱中，因为物质要渗透到凝胶内部，所以质量转移影响大，流速咖大会降低柱效率。 5、固定相颗粒大小 定相颗粒越小柱效率越高，对流动相流动的阻力越大，需要加大压力才能使它流动。 3.国内常用的HPLC检测器特点 光学类检测器
★★氧化镁湿法烟气脱硫废水处理技术
氧化镁湿法烟气脱硫废水处理技术 发布者: azurelau | 发布时间: 2012-12-20 17:10| 查看数: 465| 评论数: 3|帖子模式 1 镁法脱硫技术的发展 氧化镁法在湿法烟气脱硫技术中是仅次于钙法的又一主要脱硫技术。据介绍，氧化镁再生法的脱硫工艺最早由美国开米科公司（Chemico—Basic）在20世纪60年代开发成功，70年代后费城电力公司（PECO）与United＆Constructor合作研究氧化镁再生法脱硫工艺，经过几千小时的试运行之后，在三台机组（其中两台分别为150MW和320MW）进行了全规模的FGD系统和两个氧化镁再生系统建设，上述系统于1982年建成并投入运行，1992年以后停运硫酸制造厂，直接将反应产物硫酸镁销售。1980年美国DUCON公司在PHILADELPHA ELECTRIC EDDYSTONE STATION成功建成实施氧化镁湿法脱硫系统，运行至今，效果良好。随后韩国和台湾地区也发展了自己的湿式镁法脱硫技术，目前在台湾95%的电站采用氧化镁法脱硫。 近几年国内的氧化镁湿法脱硫发展较快，2001年，清华大学环境系承担了国家“863”计划中《大中型锅炉镁法脱硫工艺工业化》的课题，对镁法脱硫的工艺参数、吸收塔优化设计和副产品回收利用等进行了深入的研究，并在4t/h、12t/h锅炉上进行了中试，在35t/h锅炉上进行了工程应用。目前，大机组镁法烟气脱硫已经有滨州化工集团发电厂、太钢发电厂、华能辛店电厂、中石化仪征化纤热电厂、魏桥铝电发电厂、鞍山北美热电厂、鲁北化工发电厂、台塑关系企业（宁波、昆山、南通）热电厂、五矿营口中板烧结机厂等电厂和烧结机厂在建或投入运行。 湿式镁法脱硫工艺又可分为氧化镁/亚硫酸镁法、氧化镁/硫酸镁抛弃法、氧化镁/硫酸镁回收法等。本文主要介绍应用规模较大、前景广阔的氧化镁/亚硫酸镁工艺中的废水处理工艺。 2 脱硫废水处理技术概况 湿法烟气脱硫工艺中存在废水处理问题，虽然有很多电厂的脱硫系统都配有废水处理系统，但国内目前对脱硫废水的处理工艺研究较少，其中关注最多的是石灰石/石膏法产生的脱硫废水，对于镁法脱硫产生的废水的研究就更少了。镁法脱硫废水处理现在多是引用和借鉴石灰石/石膏法脱硫废水处理经验。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶物质超过规定值和保证副产物品质，必须从循环系统中排放一定量的废水。因此，没有预处理塔的镁法脱硫和石灰石/石膏法脱硫过程产生的废水均来源于吸收塔的排放水。 3 镁法脱硫废水水量和水质 3.1 脱硫废水水量 脱硫废水的水量与烟气中的HCl和HF、吸收塔内浆液中的Cl-和SO4 2-浓度、脱硫用水的水质等有关。当进入吸收塔内的烟气量一定时，废水排放量由以下条件确定: （1）脱硫废水的水量取决于烟气中的HCl（H F）浓度，而烟气中的HCl（HF）主要来自于机组燃烧的煤。煤中Cl（F）的含量越高，烟气中的HCl（HF）浓度就越高，废水排放量也就越大。 （2）脱硫废水的水量关键取决于吸收塔内Cl-的控制浓度。浆液中的Cl-浓度太高，亚硫酸镁品质下降且脱硫效率降低，对设备的抗腐蚀要求提高；对浆液中的Cl-浓度要求过低，脱硫废水的水量增大，废水处理的成本提高。根据经验，脱硫废水中的Cl-浓度控制在10～20g/L为宜。 （3）脱硫废水的水量还取决于吸收塔内SO4 2-的控制浓度。浆液中SO4 2-浓度太高，会造成浆液粘性增加，影响亚硫酸镁的结晶，脱硫效率降低；浆液中SO4 2-的控制浓度过低，SO3 2-氧化成SO4 2-的正反应加速，亚硫酸镁的产量降低。
安捷伦1260型高效液相色谱仪操作规程
一、开机 1、开机前准备：流动相使用前必须过0.45um的滤膜（有机相的流动相必须为色谱纯；水相必须用新鲜注射用水，不能使用超过3天的注射用水，以防止长菌或长藻类）；把流动相放入溶剂瓶中。A瓶：为水相B瓶：为有机相。 2、打开电脑，选Win 2000，进入Win 2000界面。 3、双击CAG Boodp server图标，放大CAG Boodp server小图标，出现窗口，5min 内打开液相各部件电源开关，等待1100广播信息后，表示通讯成功连接，关闭CAG Boodp serve窗口。 4、双击online图标，仪器自检，进入工作站。 该页面主要由以下几部分组成： ——最上方为命令栏，依次为File，Run Control，Instrumen…等； ——命令栏下方为快捷操作图标，如多个样品连续进行分析、单个样品进样分析、调用文件保存文件……等； ——中部为工作站各部件的工作流程示意图；依次为进样器-输液泵-柱温箱-检测器-数据处理-报告； ——中下部为动态监测信号； ——右下部为色谱工作参数：进样体积、流速、分析停止时间、流动相比例、柱温、检测波长等。 4、从“View”菜单中选择“Method and control”画面。 二、编辑参数及方法 1、开始编辑完整方法： 从“Method”菜单中选择“New method”，出现DEF-LC.M，从“Method”菜单中选择“Edit entire method”，选择方法信息、仪器参数及收集参数、数据分析参数和运行时间表等各项，单击OK，进入下一画面。 2、方法信息： 在“Method Comments”中加入方法的信息，如方法的用途等。单击OK，进入下一画面。 3、泵参数设定： 进入“Setup pump”画面，在“Flow” 处输入流量，如1ml/min；在“Solvent B”处输入有机相的比例如70.0，（A=100-B），也可在Insert 一行“Timetable”，编辑梯度；输入保留时间；在“Pressure Limits Max”处输入柱子的最大耐高压，以保护柱子。单击OK，进入下一画面。 4、DAD检测器参数设定： 进入“DAD signals”画面，输入样品波长及其带宽、参比波长及其带宽（参比波长带宽默认值为100nm）；选择Stoptime：as Pupm； 在“Spectrum”中输入采集光谱方式“store”：选All；如只进行正常检测，则可选None；范围Range：可选范围为190~950nm；步长Step可选2.0nm； 阀值：选择需要的灯； Peak width（Response time）即响应值应尽可能接近要测的窄峰峰宽，可选“2s”或4s； Slit-：狭窄缝，光谱分辨率高；宽时，噪音低。可选4nm
纳米微粒的基本理论及制备方法
纳米微粒的基本理论 1.电子能级的不连续性 久保(kubo)理论 电子能级的统计学和热力学 2.量子尺寸效应 3.小尺寸效应 4.表面效应 5.宏观量子隧道效应 6.库仑堵塞与量子隧穿 7.介电限域效应 量子尺寸效应：当粒子尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象和纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据的分子轨道能级，能隙变宽现象均称为量子尺寸效应。 小尺寸效应：当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏；非晶态纳米微粒的颗粒表面层附近原子密度减小，导致声、光、电、磁、热、力学等特性呈现新的小尺寸效应。 例如，光吸收显著增加并产生吸收峰的等离子共振频移；磁有序态向磁无序态、超导相向正常相的转变，声子谱发生改变。 实例： 1. 人们曾用高倍率电子显微镜对超细金颗粒(2nm)的结构非稳定性进行观察，实时地记录颗粒形态在观察中的变化，发现颗粒形态可以在单晶与多晶、孪晶之间进行连续地转变。这与通常的熔化相变不同，并提出了准熔化相的概念。 2. 纳米尺度的强磁性颗粒(Fe-Co合金，氧化铁等)，当颗粒尺寸为单磁畴临界尺寸时，具有甚高的矫顽力，可制成磁性信用卡、磁性钥匙、磁性车票等，还可以制成磁性液体，广泛地用于电声器件、阻尼器件、旋转密封、润滑、选矿等领域。 3. 纳米微粒的熔点可远低于块状金属。例如2nm的金颗粒熔点为600K，随粒径增加，熔点迅速上升，块状金为1337K；纳米银粉熔点可降低到373K、此特性为粉末冶金工业提供了新工艺。 4. 利用等离子共振频率随颗粒尺寸变化的性质，可以改变颗粒尺寸，控制吸收边的位移，制造具有一定频宽的微波吸收纳米材料，可用于电磁波屏蔽、隐形飞机等。 表面效应：纳米微粒尺寸小，表面能高，位于表面的原子占相当大的比例。粒子直径减小到纳米级，不仅引起表面原子数的迅速增加，而且纳米粒子的表面积、表面能都会迅速增加，这主要是因为处于表面的原子数较多，表面原子的晶场环境和结合能与内部原子不同所引起的。表面原子周围缺少相邻的原子，有许多悬空键，具有不饱和性质，易与其它原子相结合而稳定下来，故具有很大的化学活性，例如金属的纳米粒子在空气中会燃烧，无机的纳米粒子暴露在空气中会吸附气体，并与气体进行反应。这种表面原子的活性不但引起纳米粒子表面原子输运和构型变化，同时也引起表面电子自旋构象和电子能谱的变化。 宏观量子隧道效应：微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。近年来，人们发现一些宏观量，例如微颗粒的磁化强度，量子相干器件中的磁通量等亦具有隧道效应，称为宏观的量子隧道效应。宏观量子隧道效应的研究对基础研究及实用都有着重要意义。它限定于磁带、磁盘进行信息贮存的时间极限。量子尺寸效应、隧道效应将会是未来微电子器件的基础，或者它确立了现存微电子器件进一步微型化的极限。当微电子器