檸檬酸鈉輔助三水碳酸鎂合成無水碳酸鎂晶體及其機制

摘要：【目的】探究檸檬酸鈉在三水碳酸鎂合成無水碳酸鎂晶體過程中的影響。【方法】以輕燒氧化鎂為初始原料，通過水化碳化法獲得長徑比為30的棒狀三水碳酸鎂。以此為前驅體，檸檬酸鈉為添加劑，采用水熱法制備無水碳酸鎂，探究水熱溫度、水熱時間、添加劑含量對產物物相組成和微觀形貌的影響及其形成機制。【結果】水熱溫度為190℃，水熱時間為13 h，檸檬酸鈉添加量（質量分數）為10%～30%，可獲得物相均一、表面光滑、形狀均勻、平均直徑為3～5 μm的棱柱狀無水碳酸鎂晶體；在水熱反應中，檸檬酸根離子對鎂離子具有較強的絡合作用，鈉離子較鎂離子擁有更高的水合能力，導致堿式碳酸鎂的形成受到抑制，得到另一種中間產物碳酸氧化鎂，無水碳酸鎂晶體的生長方式與形貌發生改變。【結論】三水碳酸鎂在檸檬酸鈉的影響下制備得到棱柱狀無水碳酸鎂。

關鍵詞：碳酸鎂；水熱法；檸檬酸鈉；生長機制

中圖分類號：TQ32.2；TB4文獻標志碼：A

引用格式：

張一帆，王余蓮，孫浩然，等. 檸檬酸鈉輔助三水碳酸鎂合成無水碳酸鎂晶體及其機制［J］. 中國粉體技術，2024，30

（6）：41-49.

ZHANG Yifan，WANG Yulian，SUN Haoran，et al. Sodium citrate-assisted synthesis of anhydrous magnesium carbonate crys?tals from magnesium carbonate trihydrate and its mechanismZHANG Yifan1，WANG Yulian1，SUN Haoran1，LI Jixun1，GUAN Rui1，DENG Feng1，LIMengqiang2［J］. China Powder Science and Technology，2024，30（6）：41?49.

無水碳酸鎂（MgCO3）晶體是一種白色顆粒狀粉末，根據其純度的不同具有不同的用途。菱鎂礦直接粉碎得到的MgCO3純度最低，一般作為水泥填充料用于建筑行業［1］。在工業生產中，MgCO3憑借其熱分解溫度高、吸熱量大、分解產物無毒無害等優點，在耐火、阻燃、絕熱材料等領域具有重大的應用前景［2-3］。普通等級的MgCO3常被用作功能陶瓷的助燒結劑［4］、高聚物材料的增強填充劑［5］、鎂基復合材料吸附劑［6］、鎂合金的細化劑［7］等。……