一种通过碳酸钙含水率来预测碳酸钙吸附势能的方法

专利2026-07-31  0


本发明涉及碳酸钙吸附势能测定,尤其涉及一种通过碳酸钙含水率来预测碳酸钙吸附势能的方法。


背景技术:

1、碳酸钙吸附水是个复杂的物理过程,主要包括游离水分子靠近碳酸钙表面,水分子吸附在碳酸钙表面上。碳酸钙表面附近的一定空间内存在吸附引力场,若水蒸气分子进入此力场就被吸附。而不同碳酸钙表面的吸附势能不同,吸附过程和方式都不同。吸附势能表示吸附剂对吸附质有吸引力,这种吸引力随着表面距离的减小而增大。而吸附空间则表示同一势能下吸附剂与吸附质之间的距离。吸附势能可以用来模拟吸附过程,从而了解吸附系统的特性。它可以帮助我们了解吸附系统中物质的吸附能力,从而帮助我们更好地控制和优化吸附过程。而吸附势能的测定则需要通过水蒸气吸附法来测定,并且后续仍然需要大量的计算,十分繁琐,且价格昂贵,研发周期长。


技术实现思路

1、针对上述的问题,本发明公开一种通过碳酸钙含水率来预测碳酸钙吸附势能的方法。本发明从宏观的含水率建立方程,实现对纳米碳酸钙吸附势能的计算,它可以帮助我们了解吸附过程的特性,并且可以用来模拟吸附过程,从而更好地控制和优化吸附过程,缩短研发周期。具体地,本发明技术方案如下所述。

2、一种通过碳酸钙含水率来预测碳酸钙吸附势能的方法,包括如下步骤:

3、(1)通过测定纳米碳酸钙在不同湿度下恒定吸湿后的含水率x。

4、(2)测定不同湿度下的纳米碳酸钙对水蒸气的吸附量a。

5、(3)根据所述吸附量a计算单点相对湿度下纳米碳酸钙的吸附空间y1和吸附势能y2;分别建立从x到y1和x到y2的方程。

6、(4)通过改变测定的温度、碳酸钙的粒径,可以得到基于测定宏观含水率就能计算出不同粒径的碳酸钙在不同温度下的吸附势能和吸附空间的方法。

7、进一步地,步骤(1)中,所述含水率x的测定方法如下:首先配置不同湿度的饱和盐溶液,然后称量纳米碳酸钙置于不同湿度环境中,静置后分离出出所述纳米碳酸钙,用含水测量仪测量吸湿后纳米碳酸钙的含水率x,其采用如下公式计算:

8、

9、上式中,hr为含水率x;m0为吸湿前样品质量(g);m为吸湿后样品质量(g)。

10、进一步地,步骤(2)中,通过水蒸气吸附法(真空静态vvs法)来测定所述纳米碳酸钙吸附量a。

11、进一步地,步骤(3)中,通过polanyi吸附势理论计算所述吸附空间y1和吸附势能y2。

12、本发明具有如下方面的有益技术效果:本发明以碳酸钙为研究对象,通过研究其宏观不同湿度环境下的含水率,通过模型预测碳酸钙的吸附势能,判断其吸附特性和吸附机理。与现有的技术相比,本发明的模型不仅能够有效预测碳酸钙在不同湿度环境下的吸附势能,而且解决了冗长繁琐的测试和计算过程。本发明从宏观的含水率建立方程,实现对纳米碳酸钙吸附势能的计算,它可以帮助我们了解吸附过程的特性,并且可以用来模拟吸附过程,从而更好地控制和优化吸附过程,缩短研发周期。



技术特征:

1.一种通过碳酸钙含水率来预测碳酸钙吸附势能的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的通过碳酸钙含水率来预测碳酸钙吸附势能的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述含水率x的测定方法如下:首先配置不同湿度的饱和盐溶液,然后称量纳米碳酸钙置于不同湿度环境中,静置后分离出出所述纳米碳酸钙,用含水测量仪测量吸湿后纳米碳酸钙的含水率x。

3.根据权利要求2所述的通过碳酸钙含水率来预测碳酸钙吸附势能的方法,其特征在于,所述含水率x采用如下公式计算:

4.根据权利要求1所述的通过碳酸钙含水率来预测碳酸钙吸附势能的方法,其特征在于,步骤(2)中,通过水蒸气吸附法测定所述纳米碳酸钙吸附量a。

5.根据权利要求1-4任一项所述的通过碳酸钙含水率来预测碳酸钙吸附势能的方法,其特征在于,步骤(3)中,通过polanyi吸附势理论计算所述吸附空间y1和吸附势能y2。

6.根据权利要求5所述的通过碳酸钙含水率来预测碳酸钙吸附势能的方法,其特征在于,所述吸附空间y1根据等温吸附数据和式1-1计算;

7.根据权利要求6所述的通过碳酸钙含水率来预测碳酸钙吸附势能的方法,其特征在于,所述ρad由公式1-2计算:

8.根据权利要求5所述的通过碳酸钙含水率来预测碳酸钙吸附势能的方法,其特征在于,吸附势能y2采用式1-3计算;


技术总结
本发明公开一种通过碳酸钙含水率来预测碳酸钙吸附势能的方法,包括如下步骤:(1)通过测定纳米碳酸钙在不同湿度下恒定吸湿后的含水率x。(2)测定不同湿度下的纳米碳酸钙对水蒸气的吸附量a。(3)根据所述吸附量a计算单点相对湿度下纳米碳酸钙的吸附空间y1和吸附势能y2;分别建立从x到y1和x到y2的方程。(4)通过改变测定的温度、碳酸钙的粒径,可以得到基于测定宏观含水率就能计算出不同粒径的碳酸钙在不同温度下的吸附空间和吸附势能的方法。本发明以碳酸钙为研究对象,通过研究其宏观不同湿度环境下的含水率,构建模型,通过模型预测碳酸钙的吸附势能,判断其吸附特性和吸附机理,解决了冗长繁琐的测试和计算过程。

技术研发人员:黄译锋,马蓝宇,黄志民,赖文钦,刘婉玉,刘忠林,莫秋凤,郑益华,徐梦雪,黎演明
受保护的技术使用者:广西科学院
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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