锌及其氧化物在水溶液中球磨规律研究(74页).rar
锌及其氧化物在水溶液中球磨规律研究(74页),摘要高能球磨方法由于方法简单、能耗低、产物颗粒细小、分布均匀等优点广泛应用于纳米粉末的制备与研究领域。本文在水溶液中对反应物进行高能球磨，采用xrd与sem等手段对反应产物进行相成分分析及粉末形貌分析。探究球磨高能环境下，zn-h2o体系的反应规律，分析和讨论了不同ph值对zn-h2o体系产物的影响；初步的探索了zno...
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内容介绍
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摘要
高能球磨方法由于方法简单、能耗低、产物颗粒细小、分布均匀等
优点广泛应用于纳米粉末的制备与研究领域。本文在水溶液中对反应物
进行高能球磨，采用XRD与SEM等手段对反应产物进行相成分分析及
粉末形貌分析。探究球磨高能环境下，Zn-H2O体系的反应规律，分析和
讨论了不同pH值对Zn-H2O体系产物的影响；初步的探索了ZnO和金属
单质Ni、Co、W、Fe及对应氧化物混合球磨的固溶规律及机械化合生成
物演变规律。
1、将Zn粉在水溶液中进行高能球磨，调节溶液p H值。经热力学和
动力学分析，初步得出碱性环境促进了Zn与水的反应，加快了Zn(OH
的生成速度，反应程度较剧烈，产物尺寸较为细小，得到部分Zn(OH
及部分ZnO；中性环境下，球磨一定时间后大部分Zn(OH)2会向ZnO转
变，达到一定球磨时间后逐渐保持平衡，生成的ZnO最多；酸性环境下
反应较为平缓，获得的Zn(OH)2量最多，几乎不产生ZnO。
2、在中性水溶液中，将Z n O分别与N i、C o、W、F e球磨，反应基
本符合金属活动顺序规律，没有出现Ni、Fe、Co从ZnO中置换出Zn的
现象。ZnO与金属单质Ni球磨，两者的衍射峰都有明显宽化现象，说明
体系产物颗粒可能细化；ZnO和Co球磨，生成了Co(OH)2，且Co有可
能有微量固溶在ZnO中；ZnO和Fe球磨，没有新物质产生，Fe和Zn
两者的衍射峰有宽化现象。
3、Z n O和N i 2 O 3球磨，Z n O有可能逐渐向N i 2 O 3固溶，球磨5 8 h时
固溶度最高，但随后ZnO又从Ni2O3中脱溶，说明ZnO向Ni2O3固溶的
过程是一个动态过程；ZnO和Co3O4球磨，球磨80h后，ZnO峰消失
C o 3 O 4衍射峰宽化，Z n O有可能向C o 3 O 4固溶；Z n O和W O 3球磨，两种
物质衍射峰宽化现象严重，80h到120h，在ZnO和WO3的峰位处出现
了类似非晶胞的峰形，形成原因有待进一步探讨；ZnO和Fe2O3球磨，
8 0 h后产生Z n F e 2 O 4，且Z n F e 2 O 4衍射峰明显宽化，且随球磨继续进行
Z n F e 2 O 4的相对含量增加；2 0 0 h后，Z n O完全消失，说明有部分Z n O向
F e 2 O3固溶，一部分Z n O与F e 2 O3化合为Z n F e 2 O4。
关键词：Zn；ZnO；高能球磨；固溶
IV
摘要.................................................................................................I
Abstract................................................................................................II
第1章绪论....................................................................................1
1.1机械力化学的起源与发展...........................................................1
1.2机械力化学的特点和机械力化学效应........................................2
1.3机械力化学作用过程及其机理....................................................3
1.3.1机械力化学作用机理............................................................3
1.3.2机械力诱发化学反应的机制................................................3
1.4机械力诱发的化学反应...............................................................4
1.5机械力化学和机械合金化的主要区别........................................7
1.6固液反应球磨技术的提出和发展................................................7
1.7固液反应球磨技术的特点及机理................................................8
1.8固液反应模型..............................................................................9
1.9固液反应球磨过程中的打击－剥落模型...................................11
1.9.1总体反应过程模型..............................................................11
1.9.2固液反应球磨中的固液反应模型......................................12
1.10纳米氧化物的制备的方法.......................................................14
1.11论文选题背景及研究内容.......................................................17
第2章水磨Zn的生成相演化规律研究......................................18
2.1引言..........................................................................................18V
2.2实验设备及方案........................................................................18
2.3实验结果...................................................................................21
2.4讨论和分析...............................................................................27
2.4.1固液反应球磨过程中的打击-剥落行为.............................27
2.4.2溶液pH值对生成相的影响..............................................27
2.4.3动力学及热力学分析........................................................29
2.5本章小结...................................................................................30
第3章氧化锌和几种金属单质水溶液球磨规律研究......................31
3.1引言..........................................................................................31
3.2 ZnO和金属单质Ni水磨结果及分析........................................31
3.2.1金属Ni的性质...................................................................31
3.2.2 ZnO和Ni的水磨实验及结果............................................31
3.2.3结果分析............................................................................33
3.3 ZnO和Co的水磨结果..............................................................34
3.3.1金属Co的性质..................................................................34
3.3.2 ZnO和金属单质Co的水磨结果........................................34
3.3.3结果分析........................................
高能球磨方法由于方法简单、能耗低、产物颗粒细小、分布均匀等
优点广泛应用于纳米粉末的制备与研究领域。本文在水溶液中对反应物
进行高能球磨，采用XRD与SEM等手段对反应产物进行相成分分析及
粉末形貌分析。探究球磨高能环境下，Zn-H2O体系的反应规律，分析和
讨论了不同pH值对Zn-H2O体系产物的影响；初步的探索了ZnO和金属
单质Ni、Co、W、Fe及对应氧化物混合球磨的固溶规律及机械化合生成
物演变规律。
1、将Zn粉在水溶液中进行高能球磨，调节溶液p H值。经热力学和
动力学分析，初步得出碱性环境促进了Zn与水的反应，加快了Zn(OH
的生成速度，反应程度较剧烈，产物尺寸较为细小，得到部分Zn(OH
及部分ZnO；中性环境下，球磨一定时间后大部分Zn(OH)2会向ZnO转
变，达到一定球磨时间后逐渐保持平衡，生成的ZnO最多；酸性环境下
反应较为平缓，获得的Zn(OH)2量最多，几乎不产生ZnO。
2、在中性水溶液中，将Z n O分别与N i、C o、W、F e球磨，反应基
本符合金属活动顺序规律，没有出现Ni、Fe、Co从ZnO中置换出Zn的
现象。ZnO与金属单质Ni球磨，两者的衍射峰都有明显宽化现象，说明
体系产物颗粒可能细化；ZnO和Co球磨，生成了Co(OH)2，且Co有可
能有微量固溶在ZnO中；ZnO和Fe球磨，没有新物质产生，Fe和Zn
两者的衍射峰有宽化现象。
3、Z n O和N i 2 O 3球磨，Z n O有可能逐渐向N i 2 O 3固溶，球磨5 8 h时
固溶度最高，但随后ZnO又从Ni2O3中脱溶，说明ZnO向Ni2O3固溶的
过程是一个动态过程；ZnO和Co3O4球磨，球磨80h后，ZnO峰消失
C o 3 O 4衍射峰宽化，Z n O有可能向C o 3 O 4固溶；Z n O和W O 3球磨，两种
物质衍射峰宽化现象严重，80h到120h，在ZnO和WO3的峰位处出现
了类似非晶胞的峰形，形成原因有待进一步探讨；ZnO和Fe2O3球磨，
8 0 h后产生Z n F e 2 O 4，且Z n F e 2 O 4衍射峰明显宽化，且随球磨继续进行
Z n F e 2 O 4的相对含量增加；2 0 0 h后，Z n O完全消失，说明有部分Z n O向
F e 2 O3固溶，一部分Z n O与F e 2 O3化合为Z n F e 2 O4。
关键词：Zn；ZnO；高能球磨；固溶
IV
摘要.................................................................................................I
Abstract................................................................................................II
第1章绪论....................................................................................1
1.1机械力化学的起源与发展...........................................................1
1.2机械力化学的特点和机械力化学效应........................................2
1.3机械力化学作用过程及其机理....................................................3
1.3.1机械力化学作用机理............................................................3
1.3.2机械力诱发化学反应的机制................................................3
1.4机械力诱发的化学反应...............................................................4
1.5机械力化学和机械合金化的主要区别........................................7
1.6固液反应球磨技术的提出和发展................................................7
1.7固液反应球磨技术的特点及机理................................................8
1.8固液反应模型..............................................................................9
1.9固液反应球磨过程中的打击－剥落模型...................................11
1.9.1总体反应过程模型..............................................................11
1.9.2固液反应球磨中的固液反应模型......................................12
1.10纳米氧化物的制备的方法.......................................................14
1.11论文选题背景及研究内容.......................................................17
第2章水磨Zn的生成相演化规律研究......................................18
2.1引言..........................................................................................18V
2.2实验设备及方案........................................................................18
2.3实验结果...................................................................................21
2.4讨论和分析...............................................................................27
2.4.1固液反应球磨过程中的打击-剥落行为.............................27
2.4.2溶液pH值对生成相的影响..............................................27
2.4.3动力学及热力学分析........................................................29
2.5本章小结...................................................................................30
第3章氧化锌和几种金属单质水溶液球磨规律研究......................31
3.1引言..........................................................................................31
3.2 ZnO和金属单质Ni水磨结果及分析........................................31
3.2.1金属Ni的性质...................................................................31
3.2.2 ZnO和Ni的水磨实验及结果............................................31
3.2.3结果分析............................................................................33
3.3 ZnO和Co的水磨结果..............................................................34
3.3.1金属Co的性质..................................................................34
3.3.2 ZnO和金属单质Co的水磨结果........................................34
3.3.3结果分析........................................
