表面活性剂对合成氢氧化镁结构影响的研究开题报告

1. 研究目的与意义

经过大量研究发现：在合成氢氧化镁的过程中，有诸多因素都会对氢氧化镁的微观结构造成影响，例如反应温度、反应时间、反应物浓度、反应物种类和ph值等^[1]。phillips v.a.等人^[4]就考察了60℃时，ph值对氢氧化镁晶体生长的影响, 认为随着ph的升高，氢氧化镁的比表面积和直径/厚度比值升高。而陈丽芳等人^[5]添加不同浓度的mgcl₂，研究了氯化镁浓度和温度对氢氧化镁晶体生长的影响。

晶体生长需要降低其表面能，使得各个晶面得以竞争生长，从而形成不同形貌的晶体^[6]。而表面活性剂由于具有独特的双亲结构—亲水性和亲油性，同时具有良好的吸附性，能有效地影响各晶面的表面能并改变其生长习性。不同表面活性剂对各晶面的表面能影响也不同，如在氢氧化镁纳米晶体生长过程中使用不同表面活性剂作为结构导向剂时，就可制得不同形貌的氢氧化镁纳米晶体^[7]，因此表面活性剂在实现功能材料的尺寸设计和形貌控制中有着突出作用^[8]。目前研究的氢氧化镁形貌多以六方片、四方块以及玫瑰花瓣为主，多是通过添加合适的表面活性剂得到^[9-12]。该方法不仅操作简便可控，而且氢氧化镁晶体的形貌改变也比较明显。多数研究均围绕表面活性剂的种类对氢氧化镁微观结构的影响而展开，并进一步分析了不同表面活性剂对纳米材料微观结构的作用机理^[7,13-15]。而对氢氧化镁微观结构的研究，却极少从表面活性剂含量这一角度分析,相应的机理也仍待分析。

因此，本课题尝试添加不同含量表面活性剂来制备氢氧化钠晶体，再对氢氧化镁微观结构进行表征，分析不同浓度的表面活性剂对氢氧化镁晶体微观结构的影响和作用机理。

2. 研究内容和预期目标

一、主要研究内容：

本课题的主要研究内容就是在合成氢氧化钠的过程中，通过添加一系列不同含量的表面活性剂，以达到成功改变氢氧化镁微观结构的目的。并应用一定的表征方法，对氢氧化镁的微观结构进行分析，得出表面活性剂对氢氧化镁结构的影响与作用机理。

二、预期目标：

3. 研究的方法与步骤

一、研究方法：

本实验主要以对照法的方式展开。设置平行的几组实验，其中一组（1）在合成氢氧化镁过程中不添加表面活性剂，剩下几组（2、3、4、5）添加不同含量（1%、2%、3%、4%）的表面活性剂以改变其微观结构。对产物进行表征得到相应的sem图、xrd谱图和热重曲线。根据所得到的数据，对比分析表面活性剂对氢氧化镁的微观结构的影响。

二、步骤：

4. 参考文献

[1]李国珍, 殷海青, 祁正兴, 孙立卿. 不同因素对氢氧化镁晶体改性效果的研究[j].海南师范大学学报(自然科学版), 2017, 30(2): 166-170.

[2]龙旭, 郭林, 李前树. 花状及中空圆片状氢氧化镁晶体的可控合成与表征[j].分子科学学报, 2008, 24(2): 139-143.

[3]rodorico giorgi, claudio bozzi, luigi dei, chiara gabbiani, barry w. ninham, and piero baglioni.nanoparticles of mg(oh)₂: synthesis and application to paper conservation[j].langmuir,2005,21:8495-8501.

5. 计划与进度安排

第一阶段：2022.11.11--2022.11.22

完成毕业论文选题工作；

第二阶段：2022.2.24-2022.3.13