热分解法制备三水碳酸镁晶须及其结晶动力学研究

王余莲^1,2，印万忠³，李昂³，刘嘉琦¹，张静¹，董斯琳¹，高阳¹

1. 沈阳理工大学材料科学与工程学院2. 矿物加工科学与技术国家重点实验3. 东北大学资源与土木工程学院

摘 要：利用菱镁矿制备重镁水溶液,以此为前驱溶液,采用热分解法制备三水碳酸镁晶须。借助X射线衍射分析（XRD）和扫描电镜（SEM）探究热解时间、重镁水溶液浓度和搅拌速率对产物组成和形貌的影响,并研究结晶动力学。结果表明,在温度50℃、热解时间120 min、重镁水质量浓度为2. 75～3. 39 g/L时,热分解法制备得到平均直径为6. 0μm、平均长度为100μm的棒状MgCO₃·3H₂O晶须。随着时间和浓度增加,MgCO₃·3H₂O晶体表面或整个棒状结构会发生溶解重新形成无定形颗粒,并逐渐形成多孔棒状4MgCO₃·Mg（OH）₂·3H₂O。搅拌速率影响MgCO₃·3H₂O晶须的产率。MgCO₃·3H₂O晶体中,[MgO₆]正八面体通过Mg-O键以共顶点的方式紧密相连,沿化学键作用力较强的[010]方向无限连接形成长链。结晶动力学线性拟合结果表明重镁水溶液浓度增大,诱导期时间缩短。

关键词：菱镁矿;三水碳酸镁;碱式碳酸镁;晶须;热分解法;