新型膜渗透结晶法制备硫酸镍

亮点：1）晶体形成和溶剂/溶质分离一步完成；2）高水通量［22 L/(m2·h)］和高镍通量［1 kg/(m2·h)］；3）炭膜的形貌影响晶体的水合态；4）高水通量可制备纯净的硫酸镍七水合物，低水通量可同时产出七水-六水混合物；5）硫酸镍渗透结晶的表观活化能低至 16 kJ/mol。

澳大利亚和法国的研究人员发表文章，对硫酸镍水合物渗透结晶过程所采用的无机膜的性能进行了研究。在新制备方法中，晶体形成和溶剂（水）/溶质（硫酸镍水合物）分离是一步完成且连续进行的，省略了后续处理步骤（晶体过滤和干燥）。无机膜的合成是将蔗糖溶液真空浸渍涂覆于α-氧化铝，然后在氮气氛下炭化。测得水和镍的最高通量分别为22 L/(m2·h)和 1 kg/(m2·h)（40 g/L）。 有趣的是，溶液通过膜的运输还会影响硫酸镍的水合态、硫酸镍的晶体结构和晶体形状。高水通量可制备纯净的硫酸镍七水合物，一种细长的层状晶体(约200μm)。较低的水通量可同时产出硫酸镍七水合物和六水合物，为近似球形的颗粒(约200μm)。结晶反应的影响因素有很多，如蒸发速率会影响出水量和膜渗透侧温度。在进料温度范围内，估算出硫酸镍渗透结晶的活化能约为16 kJ/mol。