新型膜滲透結晶法制備硫酸鎳

亮點：1）晶體形成和溶劑/溶質分離一步完成；2）高水通量［22 L/(m2·h)］和高鎳通量［1 kg/(m2·h)］；3）炭膜的形貌影響晶體的水合態；4）高水通量可制備純凈的硫酸鎳七水合物，低水通量可同時產出七水-六水混合物；5）硫酸鎳滲透結晶的表觀活化能低至 16 kJ/mol。

澳大利亞和法國的研究人員發表文章，對硫酸鎳水合物滲透結晶過程所采用的無機膜的性能進行了研究。在新制備方法中，晶體形成和溶劑（水）/溶質（硫酸鎳水合物）分離是一步完成且連續進行的，省略了后續處理步驟（晶體過濾和干燥）。無機膜的合成是將蔗糖溶液真空浸漬涂覆于α-氧化鋁，然后在氮氣氛下炭化。測得水和鎳的最高通量分別為22 L/(m2·h)和 1 kg/(m2·h)（40 g/L）。 有趣的是，溶液通過膜的運輸還會影響硫酸鎳的水合態、硫酸鎳的晶體結構和晶體形狀。高水通量可制備純凈的硫酸鎳七水合物，一種細長的層狀晶體(約200μm)。較低的水通量可同時產出硫酸鎳七水合物和六水合物，為近似球形的顆粒(約200μm)。結晶反應的影響因素有很多，如蒸發速率會影響出水量和膜滲透側溫度。在進料溫度范圍內，估算出硫酸鎳滲透結晶的活化能約為16 kJ/mol。