柠檬酸对脱硫石膏水热产品形貌的影响机理

本文以脱硫石膏和柠檬酸为主要原料水热制备半水硫酸钙晶体,采用XRD、FTIR等手段对晶体进行表征,研究柠檬酸对半水硫酸钙晶体形貌的影响及其反应机理。结果表明,当柠檬酸用量为0.20%时,溶液中C₆H₆O₇^2–和C₆H₇O₇^–不仅能够通过化学吸附的形式与半水硫酸钙晶体的（020）晶面、（400）晶面和（204）晶面上的Ca²⁺生成柠檬酸钙沉淀,还可通过静电吸附的形式吸附在（204）晶面上。此外,C₆H₈O₇与吸附在半水硫酸钙表面的柠檬酸根通过碳链之间的缔合作用和羟基之间的氢键作用相互吸附进而包覆在晶体表面,不利于SO₄^2–等生长基元在晶体表面的沉淀,使其形貌从纤维状向六棱柱状转变。当柠檬酸用量大于0.20%时,柠檬酸在溶液中主要以C₆H₈O₇的形式存在,C₆H₈O₇与吸附在半水硫酸钙表面的柠檬酸根之间的缔合作用和氢键作用占主导地位,从而不利于半水硫酸钙晶体的（020）晶面和（400）晶面上的生长,使晶体形貌由六棱柱状向板状转变。