目前,电气石、压电石英作为负离子发生源广泛应用于空气净化、废水处理、防电磁辐射、环保建筑材料、保健性纤维、涂料、化妆品等与民生息息相关的领域。本项研究从制备电气石、压电石英超细粉末入手,研究其在不同的条件下对酸、碱性溶液的作用效果,所取得的研究结果有助于推动电气石、压电石英应用的进一步发展并扩大其应用领域。 本项研究以球磨法制得电气石、压电石英超细粉末,系统研究了不同粒度、含量和温度下的超细粉末对酸、碱性溶液的作用。并通过SEM、DSC、XRD、FTIR和粒径分布仪等分析测试手段对电气石、石英作用机理进行了系统研究和分析。首先,本文系统研究了在球磨过程中物料浓度、助磨剂、分散剂、干燥方式对超细粉末粒径的影响;其次,系统研究了在酸、碱条件下,超细粉末浓度、pH值、颗粒粒径、温度、压力对电气石、压电石英与水作用效果的影响,以及对Cu²⁺的吸附效果;再次,详细研究了不同产地的电气石,因结构不同产生的性能上的差异,及对水处理过程的影响,作用后溶液溶氧量的测定表明电气石可以有效提高水活性。研究结果表明: 1、研磨过程中随着时间的延长粒径逐渐变小,研磨平衡后,继续研磨出现明显的“逆粉碎”现象。利用助磨剂三乙醇胺可以控制研磨平衡时间。有机分散剂,无机分散剂分散机理不同,焦磷酸钠是石英粉末的一种良好分散剂。pH值是影响分散效果的重要因素。对于石英,乙醇置换法是一种良好的干燥方法,而对于电气石,冷冻干燥效果最佳。 2、电气石具有热释电性和压电性,石英的压电性优于电气石。在一定浓度范围内,随着浓度的增大,pH值、电导率变化幅度增加。初始pH值与反应速率常数呈线性关系。粒径越小,对pH值、电导率影响越大。温度越高,电导率下降越快。酸性条件下对pH值、电导率的影响要远大于碱性条件。电气石对吸附Cu²⁺,石英晶体对铜离子不存在吸附现象。 3、在酸性条件下,内蒙电气石作用效果最大,新疆电气石次之,河北电气石作用效果最小。在碱性条件下,河北电气石作用效果最大,新疆电气石次之,内蒙电气石作用效果最小。不同产地的电气石在碱性条件下作用溶液中的溶氧量与电气石的含氧量有关。