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文檔簡介
1、資源與環(huán)境問題已經(jīng)成為21世紀人類需要重點解決的課題之一。隨著我國經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展,寶貴而不可再生的資源越來越少,怎樣利用現(xiàn)有的不可再生資源,研發(fā)可持續(xù)發(fā)展的可再生資源,已經(jīng)成為國內(nèi)外科研專家學(xué)者的工作重心。隨著人們生活水平的提高,水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展,在這種大環(huán)境下,牡蠣養(yǎng)殖業(yè)和加工業(yè)也水漲船高,同時大量被嚴重低估價值的牡蠣殼變成了廢棄物或低值資源,占據(jù)了一些灘涂和土地,腐敗發(fā)臭,給環(huán)境帶來許多不良影響。因此,牡蠣殼的綜合開發(fā)利用意
2、義重大,如何有效開發(fā)利用牡蠣殼資源,使之變廢為寶是本課題的研究目的。為此,本課題在牡蠣殼的資源化利用方面展開研究,既有效利用資源,又保護生態(tài)環(huán)境。 首先,本課題首次研究了以牡蠣殼為原料,在加入適宜添加劑的條件下采用復(fù)分解方法制備納米碳酸鈣,設(shè)計了一條常溫常壓的工藝流程;并選擇適宜改性劑對納米碳酸鈣進行表面改性。對整個工藝流程進行優(yōu)化研究,確定各個工藝的實驗參數(shù)。該工藝與其它工藝相比較,其優(yōu)點在于牡蠣殼不經(jīng)過高溫煅燒,能耗低,工藝
3、流程簡單,操作條件溫和,污染程度小,是一條環(huán)境友好化的工藝技術(shù),該技術(shù)具有良好的環(huán)境效益、社會效益和推廣前景。 其次,本課題首次采用選取控制步驟法,并引入修正的Debye—Hückel活度系數(shù)模型研究復(fù)分解方法合成納米碳酸鈣反應(yīng)的動力學(xué)方程,在常溫常壓的條件下,通過動力學(xué)分析得出反應(yīng)級數(shù)為n=0.5:反應(yīng)速率常數(shù)為k=0.3974×10-4;反應(yīng)速率方程為r=0.3974×10-4×(ω-1)0.5。該反應(yīng)主要受碳酸鈣沉淀析出的
4、控制,并擬合實驗數(shù)據(jù),進行模型驗證,得到理想的動力學(xué)方程。 最后,本課題首次將響應(yīng)面分析法用于納米碳酸鈣制備及表面改性優(yōu)化實驗中。在單因素實驗基礎(chǔ)上通過響應(yīng)面實驗分析,以A和E為添加劑、攪拌轉(zhuǎn)速為900r/min的條件下,得到納米碳酸鈣制備的最佳理論工藝條件:反應(yīng)溫度20.26℃、反應(yīng)時間48.44min、氯化鈣濃度0.34mol/L、A和E均為0.22g[4.4%wt(CaCl2)]。產(chǎn)物平均粒徑為44.31nm。采用XRD、
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