张牧群[1]2004年在《超声波作用下铝酸钠结构性质变化的研究》文中指出本研究工作应用有关现代分析手段和量子化学理论计算，首次系统地研究了超声强化铝酸钠溶液分解的机理。通过应用电子自旋共振技术、分光光度法、声致荧光影像技术以及荧光光谱，检测和分析了超声诱致铝酸钠溶液中自由基的产生及相关特性；应用拉曼光谱法及拉曼定量分析方法，对超声作用下的过饱和中等浓度铝酸钠溶液结构性质的变化情况进行了系统研究。根据溶液的结构性质和超声诱致产生的自由基，应用量子化学计算方法和统计热力学理论，首次系统研究了超声作用下多种铝酸根离子平衡与转化的规律，探索了超声强化过饱和中等浓度铝酸钠溶液分解的可能反应途径。 论文主要取得如下成果： 1 首次应用自由基捕抓方法和电子自旋共振技术，分析检测了铝酸钠溶液在超声波空化作用下产生的自由基。实验结果表明：当超声输出功率达到或超过空化阈值，过饱和中等浓度铝酸钠溶液中水分子可裂解为羟自由基和氢原子自由基。并且自由基的产量与超声输出功率、超声作用时间以及溶液浓度有关。 2 分别利用茜素紫光度法、声致荧光影像技术、荧光光谱分析研究了超声波作用水溶液、铝酸钠溶液产生的自由基。通过这些间接分析自由基产量的方法，首次探究了超声波诱致自由基的有关性质。 3 结合前人的成果，应用拉曼光谱以及拉曼定量分析方法，首次分析了超声作用对过饱和中等浓度铝酸钠溶液结构性质的影响。得到溶液中各离子结构性质的变化情况，超声波作用下溶液中单体铝酸根离子Al(OH)_4浓度减少，二聚体离子(OH)_3Al-(OH)_2-Al(OH)_3~(2-)浓度增多。 4 利用量子化学计算方法，计算了铝酸钠溶液中各类可能存在的物质。采用DFT/BLPY方法分析了离子的几何优化性质、总能量、振动频率。采用COSMO溶剂模型以及外加静电场法，计算了离子的溶剂化效应。根据计算结果和有关实验结论，对离子之间的相互转化进行了热力学分析，并首次提出了超声强化铝酸钠溶液分解的微观机理。
刘吉波[2]2004年在《超声波强化铝酸钠溶液分解过程机理的研究》文中指出铝酸钠溶液分解过程是拜耳法氧化铝生产的重要工序,它对产品质量及产能等指标均有十分重要的影响。它是氧化铝生产过程中耗时最长,设备最庞大的工序之一,也成为氧化铝产能提高的瓶颈之一,因此,强化铝酸钠溶液种分过程对降低氧化铝生产的设备费用、提高氧化铝产能有着十分重要的意义。研究表明,超声波作用对铝酸钠溶液分解过程有一定强化作用,但超声波的作用机理及影响超声波强化的条件十分复杂,还有待进一步研究。 本工作通过量热、声频谱分析、化学分析等手段初步探讨了超声波作用于不同性质的铝酸钠溶液的能量及其分布关系;通过声致荧光法研究了铝酸钠溶液声场分布及声场性质;通过拉曼、核磁共振、EPR谱分析、分子动力学模拟及自由基反应特性探讨了超声波作用于铝酸钠溶液种分过程的机理;通过滴定分析、粒度分析及SEM影象考察了超声波对铝酸钠溶液分解过程的影响;并由超声波作用于种分过程的机理初步探索了超声波应用及强化途径。研究结果如下: 1) 定义了表征超声波声场性质的参数,确立了用声频谱分析来判断超声空化的方法;结合量热测定,用超声空化率、空化能量等参数对水为媒质的声场性质进行了研究,得出了计算超声空化能量和空化阈值等参数的方法。 2) 在相同的超声波条件下,超声波产生的热量随着铝酸钠溶液浓度和α_k的增加而减小;超声波输入系统的总能量随着α_k增加而减小;超声空化能量基本随浓度的增加而减小,而在中等α_k时较高;随着铝酸钠溶液浓度的增加,空化阈值声功率也增加,中等α_k时,空化阈值声功率较小;温度升高可提高超声空化强度;媒质中溶入气体有利于超声空化作用发生;媒质中含有微粒可使超声空化强度有一定提高,但加入微粒的量在0.1g·1~(-1)以上时,加入微粒量增加对超声空化程度几乎没有影响。 3) 在同样超声波功率条件下,铝酸钠溶液浓度越高,超声波声致荧光的区域越窄;铝酸钠溶液的声致荧光强度随着浓度增加而减小,在α_k=1.48以下,声致荧光强度随α_k增加迅速增加,而α_k=1.48以上时,声致荧光强度随α_k的变化不显着。空化阈值随着铝酸钠溶液浓度增加而增加,低α_k比中等α_k的铝酸钠溶液空化阈值明显要高,而中等α_k与高α_k基本无差别。
张俊[3]2004年在《超声波对铝酸钠溶液分解影响的探索》文中研究说明种分过程是拜耳法生产氧化铝的关键工序之一，也是拜耳法生产中耗时最长的一个工序。铝酸钠溶液分解速率缓慢，种分分解率远低于理论分解率，因此铝酸钠溶液强化分解研究成为铝酸钠种分过程研究的热点方向。本文研究了超声波对铝酸钠溶液分解的强化作用，并通过自发分解实验、晶体生长实验和拉曼光谱测定探索了超声波强化铝酸钠溶液分解的作用机理。 通过种分分解率分析、粒度分析、扫描电镜分析及x-射线衍射分析，研究了不同频率、不同温度条件下，超声波对工业生产条件的铝酸钠溶液分解的强化作用。结果表明超声波作用促进大量晶核的形成和大颗粒氢氧化铝的附聚，提高铝酸钠溶液的分解速率，但超声波作用并不改变分解产物的晶体结构。铝酸钠溶液自发分解实验结果表明，超声波缩短铝酸钠溶液成核诱导期，促进铝酸钠溶液自发成核过程及晶粒长大过程。通过分析铝酸钠溶液加晶种分解过程中固相产物的粒度分布情况，提出用(dN／dt)_(成核)，(dN／dt)_(附聚)和(dr／dt)_(径向长大)来分别表示出二次成核，附聚长大和晶粒径向长大的速率，并分别得到了其速率表达式。采用自行设计的微分反应器研究了叁水铝石晶体生长，结果表明在超声与未超声作用的情况下，叁水铝石晶体线形生长速率都遵从与晶体尺寸无关的△L—McCake规则。70℃的高种分温度条件下，超声波对叁水铝石晶体线性生长速率没有影响。通过对比超声前后铝酸钠溶液拉曼光谱，发现超声作用改变了铝酸钠溶液结构，影响了铝酸根阴离子之间的平衡。结合超声波对铝酸钠溶液种分过程和自发分解过程的影响，认为超声波促进铝酸钠溶液中的铝酸根离子向有利生长基元[Al_6(OH)_(18)(H_2O)_6]的转化，从而强化了铝酸钠溶液的分解，提高反应速率。
尹建国[4]2007年在《过饱和铝酸钠溶液种分附聚过程及其强化》文中提出铝酸钠溶液种分附聚不但是晶种颗粒快速增大的重要手段，而且是产品砂状化的一个重要过程。以前研究工作一般涉及整个种分过程，其中基本过程间彼此互相影响。本论文从还原论的观点，通过研究种分基本过程——附聚过程，从而达到研究种分过程的目的。本文首次给出了两种基于粒度信息的附聚判定方法；考察了各种可操作因素对种分附聚过程的影响并据此得出了有利于附聚的条件；发现了种分附聚过程中氢氧化铝粒度分布的振荡现象，并首次将混沌和分形理论引入到粒度分布的特征分析中；基于粒度信息研究了铝酸钠溶液的附聚动力学；运用红外半定量分析法首次分析了聚丙烯酰胺影响铝酸钠溶液种分附聚过程的机理。本论文的研究成果将对氧化铝生产提供一定的技术支持和理论依据，其主要研究结果如下：1提出了附聚过程的两种判断方法，一个是依据氢氧化铝粒度分布曲线位置和峰强度的变化，另一个是依据粒度分布数据中最小粒径粒子含量的变化，根据粒度分布数据的判断方法更加简单和直观。2随着温度的增加，铝酸钠溶液过饱和度降低，铝酸钠溶液的分解率下降，氢氧化铝的附聚效率增加，附聚物中-45μm粒子含量减少；随着溶液分子比增加，铝酸钠溶液过饱和度降低，分解率逐渐下降，氢氧化铝附聚效率首先增加然后逐渐减少；分子比过高或过低时，附聚物中均含有较多的-45μm的粒子；随着苛性碱浓度的增加，铝酸钠溶液过饱和度迅速下降，铝酸钠溶液分解率逐渐下降，氢氧化铝附聚效率逐渐下降，氢氧化铝附聚物中-45μm粒子含量逐渐增加；高温(78℃)、较低分子比(1.45)、低苛性碱浓度有利于种分附聚过程。3采用机械活化晶种能强化铝酸钠溶液种分附聚过程；对活化机理的研究表明：机械活化晶种粒度更小，比表面积更大，因而晶种与铝酸钠溶液之间的固-液接触界面更大；机械活化晶种含有大量断裂面，新形成的断裂面活性大；机械活化晶种的晶格畸变率更大，晶种活性更强。随晶种系数的增加，铝酸钠溶液的分解率逐渐增加，氢氧化铝的附聚效率先增加后减少；晶种系数过低或过高时，附聚物均含有较多的中小粒径的粒子；铝酸钠溶液的分解率随搅拌速度的增加而增加；在适中的搅拌速度下，氢氧化铝的附聚效率最高，附聚物具有最好的粒度分布；机械活化晶种、晶种系数0.25、100 r.min~(-1)搅拌速度等实验条件有利于铝酸钠溶液的种分附聚过程。4全粒径范围粒子的粒度分布宏观无序，一定粒径范围内粒子的粒度分布有其自身规律性；在附聚过程的某些时间段，粒度分布图出现振荡现象，粒子分布不稳定，但在整个分解过程中，一定粒径范围粒子的行为具有整体趋势；初始条件的微小变化均会在分解过程中被放大，造成粒度信息变化的“蝴蝶效应”；在一定粒径范围内，各粒度分布曲线具有空间分形特征，当采用较小粒径范围划分尺度时，更能体现图形精细结构；在铝酸钠溶液种分的实验室和生产实践中，氢氧化铝的粒度信息均可能出现混沌现象。5基于附聚过程的颗粒二元碰撞模型，以粒径r_(i-1)、r_i、r_(i+1)的叁种颗粒为作用物，按照穷举法，建立了附聚的物理模型；依照附聚模型给出了粒子的附聚速率方程，从实验数据出发，按照差分法求出了附聚的宏观速率；运用1stOpt数据综合分析软件对方程组进行了求解，动力学的计算结果表明等径粒子的附聚速率常数大于不等径粒子的附聚速率常数。6叁种一元醇均能提高铝酸钠溶液分解率，低添加量在初期使分解率更高，但是高添加量对分解率的持续提高能力更强；在同等添加量时短碳链一元醇在初期的分解率更高，但长碳链一元醇对分解率的持续提高能力更好；十八醇在低浓度下使产品粗化。随着一元羧酸浓度的增加，铝酸钠溶液的分解率增加，高浓度羧酸能提高分解率；在同样添加量下，短碳链一元羧酸在初期对分解率的提高更大，但是长碳链一元羧酸对分解率的持续促进作用更强；对同一羧酸而言，高添加量有利于增加产品粒度；在同样的添加量下，长碳链一元羧酸有利于增加产品氢氧化铝的粒度；添加十八酸，产品氢氧化铝有所粗化。混合添加十八醇与十八酸或者混合添加十八醇与二十一碳烷油载体对种分附聚过程的强化没有协同效应。7添加非离子PAM对铝酸钠溶液分解率没有明显改善；添加适量离子型PAM能增加分解率，其中阳离子PAM添加量为2.5×10~(-6)(W／W)时，分解率能提高2.5％。适量的PAM促进了—45μm的氢氧化铝粒子的附聚，从而使产品的粒度分布粗化；其中当阴离子PAM添加量为1.5×10~(-6)(W／W)时，产品氢氧化铝的平均粒径增大4.9μm，-45μm粒子含量减少23％。添加PAM情况下，产品氢氧化铝的基本构架是由中等晶粒构成，中等晶粒之间有很多5μm左右晶粒的填充，5μm左右晶粒之间又有更小的晶粒填充，相互之间采用镶嵌方式连接，连接更为紧密；添加阳离子PAM或阴离子PAM有利于生成强度更高的氢氧化铝产品。8可以采用硝酸钠作内标对铝酸根离子进行半定量测量；阳离子PAM促进了Al(OH)_4~-→Al_2O(OH)_6~(2-)→Al(OH)_3的转化，从而强化了铝酸钠溶液种分附聚过程。
孙文乐[5]2015年在《超声波强化铝酸钠溶液结晶机理研究》文中提出氧化铝工业赤泥、粉煤灰等是我国主要的高铝固体废弃物,它们的占地堆存造成了严重的社会和环境问题。但同时它们也是一种优良的非传统提铝资源。采用亚熔盐法处理赤泥、粉煤灰提取氧化铝的方法,能够成功达到对其中Al2O3的经济循环利用,获取了苛性比较高(大于4)的铝酸钠溶液。这种高苛性比的溶液难以采用传统的只适用于苛性比1.5左右铝酸钠溶液的种子分解的方法制备Al(OH)3,但可以使用铝酸钠结晶析出的方法首先降低溶液的苛性比,然后再进行种分分解。目前,在半工业化实践中,结晶过程存在着结晶时间长、影响因素难以有效控制等问题。针对此问题,中国科学院过程工程研究所提出采用超声波强化铝酸钠溶液结晶的新方法,结晶效率大为提升,但强化机理尚不明确。因此,本论文首先通过对比亚熔盐法处理不同原料获得的溶出液结晶过程进行差异研究,获得了影响其溶液结晶的关键因素,随后重点研究了超声波对溶液粘度、浊度等物化性质的影响规律,剖析了结晶过程中超声波的强化机理。论文取得如下创新性成果：(1)通过对比不同来源的粉煤灰溶出液在超声结晶过程中结晶效果的不同,发现溶出液中含量不多的杂质硅、铁等成分会严重影响溶液的超声结晶效果。实验中分别对比了不同的硅、铁浓度以及不同的初始条件(初始碱浓度不同、初始苛性比不同),发现当硅浓度改变0.5-2g/L,铁浓度改变0.4g/L时,结晶率将大大降低。(2)系统研究了铝酸钠溶液杂质种类、杂质浓度等因素对溶液结晶率、苛性比、粘度、浊度、电导率等性质以及产物的晶体形貌的影响。结果表明,铝酸钠溶液中对结晶起主要阻碍作用的因素是杂质硅。(3)深入探究了超声波作用下铝酸钠溶液结构的变化规律,明晰了超声波的作用机理。研究发现,溶液中硅的加入使得其结构变得更加复杂。随着杂质硅的增多,硅氧键的吸收峰逐渐变大变宽,原本溶液中的铝氧键等简单结构逐渐变为Si-O-Al交织而成的复杂的网络状结构。当有超声存在时,硅氧键的吸收峰明显减弱,并且出现峰位偏移。这说明超声过程中,复杂的Si-O-Al等键可被断裂,形成小的碎片形式的结构,进而减小了铝酸钠成核所需的能量,减小了溶液的粘度,从而有助于铝酸钠结晶的析出。
吴玉胜[6]2006年在《铝酸钠溶液分解产品粒度周期性细化的规律及防治研究》文中提出氧化铝是生产电解铝的主要原料，同时也是电子、石油、化工、耐火材料、陶瓷等行业不可缺少的重要原材料。近年来，随着对环保要求的日益严格以及大型预焙电解槽的广泛应用，具有颗粒均匀粗大、较好的流动性、良好的熔盐溶解性能、优越的吸附性等诸多优点的砂状氧化铝更加受到青睐。为适应国际市场的要求，氧化铝界的科研单位和企业做了大量的工作，目前，氧化铝的粒度和强度等均有了很大的改善，但我国拜耳法氧化铝的粒度仍然存在周期性爆发性细化问题，严重影响到拜耳法系统的正常运行。因此消除产品粒度的周期性细化已成为我国氧化铝工业急需解决的问题，本文针对氧化铝工业生产中存在的上述问题，对铝酸钠溶液分解产品粒度周期性细化的规律及防治进行了系统研究。 本文在实验室模拟工业条件对产品粒度周期性细化的规律、条件、影响因素进行了系统研究，并结合SEM照片对其机理进行了研究。发现产品粒度波动的周期随温度的升高而缩短、随晶种量的增加而延长，粒度波动的振幅随温度的升高而减小、随晶种加入量的增加而增大：在其它条件基本不变的情况下，用于分解的晶种粒度分布出现断层造成其分布不平衡，特别是细粒子减少，粗粒子增多，导致种子的比表面积变小，以至于分解后期种子的比表面积小于某一临界值，从而导致产品粒度的爆发性细化。 本文提出在产品粒度变化的不同时期向分解流程中连续补充细种子以稳定产品的粒度。研究发现在产品粒度变化的粗化期补充细种子有加速产品粒度产生细化的趋势，在产品粒度变化的细化中期补充60g/L左右的细种子可稳定产品的粒度波动。 本文在实验室模拟工业条件系统研究了碳分晶种对铝酸钠溶液种分过程的影响。发现在种分过程加入一定比例的碳分晶种可提高铝酸钠溶液的分解率，稳定产品氢氧化铝的粒度，显着提高产品氢氧化铝的强度，依据本次试验条件，建议在分解总固含为500g/L的条件下，碳分晶种的添加量为150～200g/L较宜。 研究了不同添加剂以及不同添加剂的添加量对铝酸钠溶液种分过程的影响，结合电子显微镜(SEM)对产品的结晶形貌进行了观察，并探讨了添加剂的作用机理。发现添加剂的应用促进了不同颗粒间附聚的进行，增大附聚颗粒的临界半径，并有效抑制了二次成核的发生，同时也促进了晶体的交互生长，相比之下，添加剂I_(32)的添加量在40mg/L下更有利于改善产品的粒度、强化铝酸钠溶液分解。
曾纪术[7]2008年在《过饱和铝酸钠溶液种分强化及添加剂分子设计》文中研究指明铝酸钠溶液种分过程是整个氧化铝生产过程最重要的工序之一。提高溶液的分解速率,获得粒度分布均匀、强度高的氢氧化铝产品是氧化铝生产工作者孜孜以求的目标。本文采用活化晶种、有机添加剂等方法强化铝酸钠溶液的晶种分解与附聚,着重探讨了氢氧化铝结晶过程的强化机制,为强化铝酸钠溶液的晶种分解研究提供了新的思路和方法。本文以研究铝酸钠溶液晶种分解过程为基础,结合激光粒度分析、红外(IR)、~(27)Al NMR、~(27)Al MAS NMR、XRD、SEM等分析测试手段以及量化计算方法,研究了活性晶种的效能及作用机制;考察了具有笼状结构的15-冠-5-醚的强化作用机制;系统研究了添加剂官能团电荷结构、空间结构对其强化铝酸钠溶液分解能力的影响;研究了油酸等油性添加剂强化附聚的效能与机制;提出了颗粒达到临界附聚条件的临界时间模型;从实验和计算两方面论证了使用添加剂控制氢氧化铝形貌的可行性;采用~(27)Al MAS NMR、分子探针方法对铝酸钠溶液的分解过程进行了跟踪和分析;主要依据本文研究结果,归纳了添加剂设计的一般规则。具体研究结果如下:1.采用蒸馏水蒸煮方法对工业级氢氧化铝晶种进行了活化。发现活化晶种能明显提高溶液的分解速率。在种分附聚实验中,溶液分解率在10 h内最高可提高5.0%左右;种分全过程中(60 h),提高分解率4.0%左右。晶种被活化的机理是封闭晶种活性点的有机物解吸,从而使显露的活性点增多。2.研究了笼状分子结构的15-冠-5-醚对铝酸钠溶液分解过程的影响。发现其促进了铝酸钠溶液的晶种分解,降低了铝酸钠溶液的稳定性,强化了成核过程。铝酸钠溶液的~(27)AlNMR峰宽随15-冠-5-醚的增大而增加。冠醚可能的作用机理:与钠离子配合,促进了铝酸根离子的缔合以及铝酸根离子的网状结构的形成。3.系统研究了添加剂官能团电荷结构、空间结构对其性能的影响。发现四碳链添加剂1-丁醇,1,4-二氧六环和四氢呋喃提高铝酸钠溶液晶种分解速率的能力与分子中官能团上氧原子净电荷数成负相关关系;浓度较高的乙二醇降低了溶液的分解速率,而空间位阻更大的乙二醇一乙醚则能提高分解速率。4.研究了一系列油性添加剂对附聚过程的影响。发现低浓度的油酸在较高温度下能极大地促进晶种附聚;中等浓度的塔尔油对附聚的强化作用明显;塔尔油与十二醇按一定的配比和浓度添加,可得到分解率高、附聚度好的产品。提出了临界附聚时间概念,并结合铝酸钠溶液种分动力学分形特征,得出晶体颗粒达到临界附聚状态所需时间的定积分模型如下:5.提出并证实了使用添加剂控制氢氧化铝晶体形貌的设想。种分实验结果显示,油酸使种分产品gibbsite晶体(001)面簇显露面积增大;均相成核实验结果表明,十八醇、油酸和十八酸均能明显影响晶体的形貌。油酸与gibbsite晶面相互作用的理论计算结果表明,油酸以一定的方式吸附在晶种(001)面,抑制了附聚,但是使(001)面顽强显露;油酸在(100)面以一定的方式吸附则促进了附聚。6.采用~(27)Al MAS NMR,分子探针方法、理论计算等方法对铝酸钠溶液的分解过程进行了跟踪和分析。首次发现、证明了某些醇类化合物(1,2-辛二醇)能够通过改变溶液结构的方式抑制铝酸钠溶液的分解;发现铝酸根离子的分解、构型转化过程主要在本体溶液(固-液界面)中完成;发现空间结构匹配、电荷结构适当的多元醇能够牢固地吸附在晶种表面,抑制生长基元在晶种表面的析出。7.主要依据本文的研究结果,分别归纳出了结晶强化型、附聚强化型添加剂分子设计一般规则,指出结晶强化型添加剂分子设计可从降低溶液的稳定性和改善固-液界面性质两个基本方面入手;附聚强化型添加剂分子设计则应该重点围绕高分子聚合物与油性添加剂这两类物质展开。
和晓才, 谢刚, 李怀仁, 魏可, 陈家辉[8]2014年在《超声波场下铝酸钠溶液脱除硅、铁工艺研究》文中提出在超声波场下,对铝酸钠溶液中硅、铁杂质的脱除进行研究,在研究过程中分别考察了温度、超声波强度、反应时间、氧化钙及铝酸钙的用量等因素对铝酸钠溶液中硅、铁脱除效果的影响。结果表明,在温度80℃,CaO加入量为5g·L-1,3CaO·Al2O3·6H2O的加入量为4g·L-1,反应时间2.0h,超声波强度20W·cm-2条件下,硅、铁脱除率分别达到99.78%,99.54%,硅量指数可达11000。相比没有超声波的条件下,硅、铁脱除率分别提高了14.58%,21.04%。对获得的硅铁渣进行了XRD及SEM分析,结果表明,脱杂形成的硅铁渣分子排例紧密,结构稳定。这说明用CaO+3CaO·Al2O3·6H2O作混合脱杂剂,并在超声波条件下在铝酸钠溶液中脱除硅、铁是可行的。
吕保林[9]2009年在《含羧基结晶助剂对过饱和铝酸钠溶液种分过程的影响及机理研究》文中提出氧化铝生产过程中过饱和铝酸钠溶液种分过程是重要工序之一。种分分解速率过低,氢氧化铝产品粒度分布不均等问题严重制约着氧化铝工业的发展。众多强化方法中,结晶助剂强化法具有明显的优越性。但目前对结晶助剂的遴选一直处于经验水平。本文采用分子拆分法、QSPR模型构建法,结合量子化学计算、PSD、FT-IR、27Al-NMR、Raman、SEM等分析测试手段,分别研究了丙氨酸、Na4EDTA及EDTA、单羧基芳香族羧酸、21种L型氨基酸等多种有代表性的含羧基结晶助剂对铝酸钠溶液种分过程的影响及其作用机理,总结了含羧基结晶助剂分子设计的一般性规则,可望为工业结晶助剂的分子设计及遴选提供理论基础。具体结论如下：1.系统研究了丙氨酸及其拆分分子对铝酸钠溶液种分过程的影响。发现α-丙氨酸的抑制作用源于其分子中氨基或羧基对氢氧化铝表面“活性点”的封闭；促进作用源于其分子中氨基和羧基的共同作用。α-丙氨酸使铝酸钠溶液种分分解率改变的本质可能源于溶液中铝酸根离子之间平衡的打破,也可能源于溶液中新的含铝组元的产生。丙氨酸对种分分解率大小、氢氧化铝附聚大小及附聚周期的影响与其分子中氨基和羧基的相对位置有关；丙氨酸对种分分解率及氢氧化铝附聚随种分时间变化趋势、氢氧化铝附聚随丙氨酸浓度变化趋势的影响则与其分子中氨基和羧基的相对位置无关。α-丙氨酸的吸附改变了氢氧化铝(001)面及(100)面的电子结构,表现为“电子给体”。2.系统研究了Na4EDr队和EDTA对铝酸钠溶液种分过程的影响。对比研究发现EDTA阴离子或者直接作用于铝酸根离子,或者通过水分子间接作用于铝酸根离子,或者通过两种方式同时作用于铝酸根离子,促进了新的含铝组元的生成,改变了铝酸钠溶液结构,强化了种分分解；H+通过中和反应促进了种分分解；Na+可能通过其与铝酸根离子形成Na(H2O)4+·Al(OH)4-离子中间体促进了种分分解。Na4EDTA和EDTA对氢氧化铝附聚随结晶助剂浓度变化趋势及氢氧化铝附聚周期影响的不同与Na+和H+有关。3.系统研究了单羧基芳香族羧酸对铝酸钠溶液种分过程的影响。发现单羧基芳香族羧酸对铝酸钠溶液种分分解的抑制作用源于其对氢氧化铝表面“活性点”的封闭,抑制顺序与其分子中氧原子所带净电荷数呈对应关系；对氢氧化铝附聚的抑制作用可能与其偶极矩及附加偶极矩有关；对氢氧化铝长大方式的影响与苯环上烷基和结晶助剂浓度有关。单羧基芳香族羧酸的吸附改变了氢氧化铝(001)面和(100)面的电子结构,’表现为“电子给体”。4.构建了氢氧化铝中位粒径变化与21种L型氨基酸结晶助剂分子描述符之间的QSPR模型,最佳模型表达式如下：△d50=0.4188(R3p)+2.1181(C-006)-0.8283(Mor04v)+2.4709(Mor07u) +1.0809(Mor10e)-1.3492 (n=21,RMSECV=1.6558,q2=0.6908,R2=0.7654)5.总结了结晶助剂分子设计的一般性规则,即：(1)氨基和羧基相距较近的的脂肪族类结晶助剂有利于强化铝酸钠溶液种分分解；氨基和羧基相距较远的脂肪族类结晶助剂有利于强化氢氧化铝附聚。(2)分子中同时含有多个羧基和氨基的脂肪族类结晶助剂有利于强化铝酸钠溶液种分分解。(3)分子中含有单羧基的芳香族类结晶助剂不利于强化铝酸钠溶液种分分解和氢氧化铝附聚。(4)分子中原子间距较小且含有较多的同时连有烷基和杂原子的亚甲基的L型氨基酸类结晶助剂,有利于强化氢氧化铝附聚。
刘吉波, 陈启元, 尹周澜, 张平民[10]2005年在《用拉曼光谱研究超声波对铝酸钠溶液的影响》文中进行了进一步梳理为了揭示超声强化铝酸钠溶液种分过程的机理,本文运用拉曼光谱分析研究了超声波对铝酸钠溶液结构性质的影响,用硝酸钠作外标对铝酸钠溶液经超声作用后Al(OH)4-的变化进行了定量研究,研究表明,超声波作用可使铝酸钠溶液的结构向有利于分解的方向转变;只有在超声功率超过一定值,铝酸钠溶液的苛性碱浓度及αk(铝酸钠溶液中Na2O/Al2O3的摩尔比)在一定范围之内,超声波才能使铝酸钠溶液结构发生明显变化。
参考文献：
[1]. 超声波作用下铝酸钠结构性质变化的研究[D]. 张牧群. 中南大学. 2004
[2]. 超声波强化铝酸钠溶液分解过程机理的研究[D]. 刘吉波. 中南大学. 2004
[3]. 超声波对铝酸钠溶液分解影响的探索[D]. 张俊. 中南大学. 2004
[4]. 过饱和铝酸钠溶液种分附聚过程及其强化[D]. 尹建国. 中南大学. 2007
[5]. 超声波强化铝酸钠溶液结晶机理研究[D]. 孙文乐. 北京化工大学. 2015
[6]. 铝酸钠溶液分解产品粒度周期性细化的规律及防治研究[D]. 吴玉胜. 东北大学. 2006
[7]. 过饱和铝酸钠溶液种分强化及添加剂分子设计[D]. 曾纪术. 中南大学. 2008
[8]. 超声波场下铝酸钠溶液脱除硅、铁工艺研究[J]. 和晓才, 谢刚, 李怀仁, 魏可, 陈家辉. 轻金属. 2014
[9]. 含羧基结晶助剂对过饱和铝酸钠溶液种分过程的影响及机理研究[D]. 吕保林. 中南大学. 2009
[10]. 用拉曼光谱研究超声波对铝酸钠溶液的影响[J]. 刘吉波, 陈启元, 尹周澜, 张平民. 轻金属. 2005