磷酸铁锂离子电池正极粉末工艺过程中有机溶剂无水乙醇作用

一、等离子体法

等离子体法是通过激活载气携带的原料形成等离子体，再加热反应生成超微粒子的方法。以TiCl4为原料，氢气为载气，氧气为反应气体，应用频率为2450MHz的微波诱导可合成有机膜包裹的TiO2。1992年，日本东北大学采用等离子体（ICP）喷雾热解法以Ti的氯化物为原料制得了Ti的氧化物的超微粉。等离子体喷雾法是利用等离子体喷枪能产生50000K高温的特点，将这种喷枪的喷出物急骤冷却而生成纳米级的超微粒子

二、水解法

水解法主要是利用金属盐在酸性溶液中强迫水解产生均匀分散的纳米粒子。已有报道，在硫酸根离子和磷酸根离子存在条件下，用20min到两周左右缓慢地加水分解氯化钛溶液时可得到金红石型纳米TiO2。水解法又可以分为很多种，以下是几种常见的水解法：

1、TiCl4氢氧火焰水解法

该法是将TiCl4气体导入氢氧火焰中（700~1000℃）进行水解，其化学反应式为：TiCl4（g）+2H2（g）+O2（g）→TiO2（s）+4HCl（g）

这种工艺制备的粉体一般是锐钛型和金红石型的混合型产品，纯度高、粒径小、表面积大、分散性好、团聚程度较小，但成本较高。

2、钛醇盐气相水解法

该工艺最早由美国麻省理工学院开发成功。其化学反应式为：

nTi(OR)4(g)+4nH2O(g)→nTi(OH)4(s)+4nROH(g)

nTi(OH)4(s)→nTiO2·H2O(g)

nTiO2·H2O(s)→nTiO2·nH2O(g)

日本某公司以氮气、氦气或空气作载气，将钛醇盐蒸汽和水蒸气导入反应器的反应区，进行瞬间混合和快速水解反应而制得纳米TiO2。这种方法可以通过改变反应区内各种参数来调节所制得的纳米TiO2的粒径和粒子形状。

3、碱中和水解法

该法主要是以TiCl4或TiOSO4为原料，将其配制成一定浓度的溶液后，加入碱性溶液进行中和水解或加热水解，所得二氧化钛水合物经解聚、洗涤、干燥和煅烧处理即可得纳米TiO2[4]。这种方法可以通过改变煅烧温度得到不同晶型的纳米二氧化钛产品。此法原料来源广泛、成本较低，只要严格控制工艺参数就能得到分散性好、粒径小、粒度分布窄的纳米二氧化钛粉体。这种方法是液相法中最具有发展潜力的方法。

4、钛醇盐水解法

以钛醇盐为原料，通过水解和缩聚反应制得溶胶，再进一步缩聚得到凝胶，凝胶经干燥和煅烧处理即可得纳米TiO2[4]。其化学反应式为：

水解：Ti(OR)4+nH2O→Ti(OR)(4-n)(OH)n+nROH

缩聚：2Ti(OR)(4-n)(OH)n→[Ti(OR)(4-n)(OH)(n-1)]2O+H2O

该法最大的缺点是原料成本高，制得的纳米TiO2颗粒间易团聚。

三、热合成法

以水或有机溶剂作溶媒，在内衬耐腐蚀材料的密闭高压釜中加入纳米二氧化钛的前驱体，按一定升温速度加热，待高压釜达所需温度值，恒温一段时间，卸压后经洗涤、干燥即可得纳米TiO2。当以有机溶剂作溶媒时，在Ti和H2O2生成的TiO2·xH2O干凝剂中，以CCl4作溶剂，在温度90℃下可制备出超微锐钛型TiO2。

四、溶胶—凝胶法

溶胶—凝胶法主要是将金属醇盐或无机盐经水解直接形成溶胶或经解凝形成溶胶，然后使溶质聚合凝胶化，再将凝胶干燥，焙烧去除有机成分，最后得到无机材料。该法工艺简单，易于操作，是目前用得比较多的方法。

1、方法一

将Ti（OBu）4在搅拌条件下缓慢滴加到无水乙醇中形成透明溶液（A），另将稀HNO3中加入无水乙醇和二次蒸馏水，形成透明溶液（B），将B溶液在剧烈搅拌下缓慢地滴加到A溶液中，形成透明溶胶，放置数日得到其凝胶，干燥、焙烧即可得纳米TiO2粉体[7]。

2、方法二

将10mlTiCl4缓慢滴入40ml氨水中，抽滤得白色沉淀，洗涤至无Cl—，烘干，称量。取少许溶于浓草酸得草酸氧钛溶液。在草酸氧钛溶液中加入柠檬酸和乙酸铵，80℃加热搅拌4~6h得透明凝胶，将此透明凝胶放入烘箱，在150~200℃使其炭化，然后在马弗炉里500℃灼烧即可得纳米TiO2。

3、方法三

钛醇盐溶于溶剂（一般选用小分子醇作为溶剂）中形成均相溶液，钛醇盐与水发生水解反应，同时发生失水和失醇缩聚反应，生成物聚集形成溶胶，经陈化，溶胶形成三维网格而形成凝胶，干燥凝胶以除去残余水分、有机基团和有机溶剂，即可得到纳米TiO2粉体。

4、方法四

在快速搅拌下，将浓氨水缓慢加入到TiO2的钛盐溶液中，直至溶液变为粘稠状胶体，然后调节pH到7，陈化1h后，进行浓缩、烘干，待水分含量达10%左右后成球处理，过0.25mm筛后，加入适量乙醇，在70℃下烘干，并进一步在450℃下煅烧2h即制得了纳米TiO2。

5 、方法五

将20ml无水乙醇与10ml钛酸四丁酯倒入分液漏斗混合均匀，打开漏斗活塞，在40℃的水浴中加热条件下，将混合液逐滴搅拌加入事先加了20ml无水乙醇和25ml冰乙酸的烧杯中。控制滴速为1d/s，滴加完毕后再加入0.7gPEG—4000。然后滴加浓硝酸，调节pH值约为1.0时，将该透明溶液移到烧杯中，在40℃的水浴加热中超声振荡15min使烧杯中生成淡黄色凝胶，放入冰箱，在-6℃冷冻0.5h，使凝胶结冰，再在-50℃下冷冻干燥2h，然后取出松软的干凝胶粉用玛瑙研钵研磨，在空气氛中置入马弗炉中，以5℃/min升温速度在400℃煅烧2h，即得纳米TiO2。

五、溅射法

该法主要是用两块金属板分别作为阳极和阴极，阴极为蒸发用的材料，把两电极间控制在0.3~1.5KV，使Ar气在两电极间的辉光作用下形成离子，从而冲击阴极靶材表面，使靶材表面原子蒸发出来形成纳米粒子，并在附着面上沉积下来。沈杰[10]等人就以TiO2为靶材、氩气为溅射气体，控制溅射气压为1Pa，射频溅射功率为150W、频率为13.56MHz，将真空室的极限真空抽至1×10-4Pa，再以清洗干净的普通载玻片和ITO玻璃为基板，不加温情况下使薄膜沉积2h，再在300℃~500℃下退火1h制得了纳米TiO2薄膜。

2017-12-18 19:35:40 www.zbswhg.com

轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙，简称轻钙，是将石灰石等原料段烧生成石灰和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分氢氧化钙），通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，经脱水、干燥和粉碎制得。或者由碳酸纳和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀，经脱水、干燥和粉碎制得。轻质碳酸钙的沉降体积为2.4-2.8mL/g。

附：轻质碳酸钙详细用途

超细重质碳酸钙粉：简称重钙，是用机械方法直接粉碎天然的方解石、石灰石制得。重质碳酸钙的沉降体积为1.1-1.4mL/g。

从以上可以看出，轻钙是通过化学方法制成的，重钙则主要通过机械破碎、研磨分选的方法得到的。

轻钙和重钙并非轻重之分，它们的真实密度分别为2.4～2.6g／cm3和2.6～2.9g/cm3，差别不大，其主要区别在于视密度不同，即同等重量的粉末，自然堆砌的体积相差较大，工业上用沉降体积将其区分，即在无水乙醇中单位质量的碳酸钙粉末自然沉降堆积在一起的体积。

通常轻钙的沉降体积都是 在2．5mL／g以上，而超细重钙粉因矿石晶形不同，化学组成不同而有所不同，一般为1．2 ～1．9mL/g。

普通轻钙的颗粒在充分分散开来的情况下呈枣核形，长径约5～12μm，短径为1～3μm，平均粉径为2～3μm。

但由于末经过表面处理，在轻钙生成并经脱水、干燥后，往往众多粒子凝聚在一起形成像葡萄嘟噜一样的团粒，因此在国标中对轻钙的质量要求仅仅是从125μm 和45μm筛余物上来判断，并没有直接反映出真实的粒径大小和分布。

主要有以下两种：

（1）采用戊烷做恒沸剂进行恒沸精馏制备无水乙醇。

（2）采用连续精馏-渗透汽化技术进行制备无水乙醇。

如果选择（1）种生产方法，以戊烷作恒沸剂的恒沸精馏流程简单，与苯做恒沸剂相比，所需塔板数少，但是戊烷的沸点较低，需加压操作，常温下容易气化，因而对戊烷的损耗比较大。

如果选择（2）种生产方法，渗透汽化膜分离装置具有节能和高效的特点，并且在分离过程中降低精馏的能耗，但是分子筛膜组件造价成本较高，渗透时间较长，生产周期较长。

注意事项

不可以直接饮用医用或化工用乙醇。

无水乙醇浓度过高，杀菌作用反而下降，不要以无水乙醇直接进行消毒。

被大量血、脓、粪便污染的表面，不宜使用乙醇消毒。

使用消毒伤口时，会引起疼痛，伤口的深浅和个人体质不同，疼痛的程度也不同。

用于皮肤或器具消毒时，不要接触可以被乙醇溶解的物质，如某些醇溶性涂料等。

超细粉碎技术

原理,以脱醛无水乙醇为助磨剂进行湿式超细粉碎，使桂花细胞内所含的香精成分直接释放并溶解在助磨剂当中

流程,桂花用清水浸泡洗涤，除去盐分；将桂花甩干脱水，并经过粗粉碎，然后与磨介一起按一定比例放入特制的密闭超细粉碎机中，加入一定比例的脱醛无水乙醇作为芳香成分溶剂，同时又作为助磨剂

桂花用清水浸泡洗涤，除去盐分将桂花甩干脱水，然后取经处理的桂花500g，并经过粗粉碎，然后与无水乙醇1000g(乙醇作为芳香成分溶剂，同时又作为助磨剂)一起放入特制的密闭超细粉碎机中，超细粉碎机的转速控制在115 r/min (该转速既能保证粉碎效率又可使粉碎温度保持恒定)，粉碎时间为80h，然后过滤。