聚丙烯酸诱导硫酸钡结晶生长的形貌控制及机理研究

【作者】 李洁； 刘丹丹； 李博； 姜宏坤； 王君； 刘连河； 魏浩；

【机构】 哈尔滨工程大学；

【摘要】 硫酸钡作为一种重要的化工填充材料已被广泛应用于许多领域,诸如化妆品添加剂、制药配方、催化剂载体、光学器件的反射滤光材质等。近年来,BaSO₄晶体的尺寸和形貌已经成为限制其在各领域应用的关键因素,因此具有一定尺寸、特殊形貌和结构的BaSO₄晶体的合成与制备吸引了人们的广泛关注。本文以聚丙烯酸（PAA）作为有机调控剂,研究了不同PAA浓度、BaSO₄瞬时混合浓度、pH值及Ba²⁺/SO₄^2-添加顺序的改变等因素对BaSO₄结晶形貌的影响。研究表明PAA的加入显著影响了BaSO₄晶体的结晶形貌。随着PAA浓度的增加,BaSO₄晶体形貌从四叶花形依次变为玫瑰花形、椭球形直至球形;随着溶液pH值的增大,BaSO₄晶体形貌逐渐从球形、椭球形过渡到玫瑰花形;在改变Ba²⁺/SO4^2-的添加顺序后,随着Ba²⁺和SO₄^2-瞬时混合浓度的变化可以得到具有骨棒状、骨棒状交叉组合体、骨棒状多重交叉组合体、海胆状等复杂形貌的BaSO₄晶体。研究表明BaSO₄晶体形貌改变的主要影响因素为PAA上-COOH环境的改变,本研究将构建一个简单的结晶机理以解释PAA诱导形成不同形貌BaSO₄晶体的原因。更多还原