聚合物与表面活性剂混合模板调控碳酸钙结晶

以聚乙烯醇(PVA)和聚苯乙烯磺酸钠(PSSS)分别与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)组成混合模板,在CaCl2、Na2CO3体系中调控合成CaCO3晶体.考察了不同CTAB浓度及结晶温度对碳酸钙晶体的影响.通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)及X射线衍射(XRD)等技术对晶体的形貌和结构进行了表征,并对不同形貌碳酸钙的形成机理进行了探讨.结果表明:在PVA和CTAB模板中,5℃为方解石椭球状聚集体,25℃时为菊花状、立方状的方解石和球霰石的混晶,90℃时得到针状文石晶簇.以PSSS和CTAB模板调控下的碳酸钙,5℃时为球状的方解石和球霰石的混晶,25℃为颗粒均匀的球形球霰石,90℃时得到了花朵状文石.不同形貌及晶型碳酸钙的生成源自聚合物与CTAB组成复合物结构的差异.     

咪唑对碳酸钙晶型和形貌的调控研究

120 ℃下,分别在水、DMF/H2O(DMF:N, N-二甲基甲酰胺)、CH3CH2OH/H2O体系中,利用咪唑调控合成CaCO3,并采用XRD、FT-IR、SEM对反应产物进行了表征,研究了咪唑浓度、溶剂和阴离子对CaCO3晶型和形状的影响.研究表明:在水体系,CaAc2为钙源物,没有咪唑时,形成棒状的文石晶体;当咪唑的浓度分别是50;、60;、70;时,得到的产物分别是方解石和球霰石、文石和方解石的混合物、纯的方解石晶体;在120 ℃条件下,60;咪唑的DMF/H2O(v/v=3:2)、CH3CH2OH/H2O(v/v=3:2)体系中合成的CaCO3分别是球霰石和文石的混合物、纯的文石;同样在60;咪唑的水体系中,钙源物为CaCl2和Ca(NO3)2时,生成的晶体是文石和方解石的混合体,但粒子形状不同.实验结果表明,咪唑的浓度、溶剂和阴离子都对CaCO3的晶型和形貌都有影响.     

羧酸对CaCO3晶型的影响

分别用2,2'-联苯二酸(bpdca)和1,2,4,5-苯四酸(btca)作为调控剂合成CaCO3,使用XRD、FT-IR和扫描电子显微镜(SEM)研究了羧酸对CaCO3晶型和形貌的影响.结果表明,2,2'-联苯二酸和1,2,4,5-苯四酸作为调节剂对CaCO3晶型都会有影响,一定条件下合成得到的是方解石和球霰石的混合物,显示出羧酸对球霰石的生成具有促进作用.     

磷石膏铵盐浸取物制备CaCO3晶型和形貌的影响因素研究

以某磷矿副产磷石膏为原料,采用氯化铵溶液浸取,获得硫酸钙溶液,经鼓泡碳化法制备CaCO3.考察了H2O2浓度、CO2流速、搅拌速度、初始pH值等因素对CaCO3晶型、形貌以及分散性的影响,采用XRD、SEM等对样品进行了表征.结果表明,不添加H2O2,或初始pH值＞9.5时得到的CaCO3样品为球霰石型和方解石型的混合相;当H2O2浓度为0.25;、CO2流速为0.2 L/min、初始pH为9.0、搅拌速度为650 r/min时,得到分散性均匀的菱面体形方解石型CaCO3.研究结果对磷石膏的资源化利用和CO2固定具有重要的环境意义.     

糯米浆对仿生碳酸钙形貌的影响

以糯米浆为有机调控物质,二氧化碳提供碳源仿生制备出多种形貌的碳酸钙晶体.探索了矿化时间、钙离子浓度对碳酸钙晶体形貌和晶型的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和X射线衍射仪(XRD)对制备的碳酸钙表观形貌及结构进行表征.扫描电镜结果表明:以糯米浆为有机调控物质,钙离子浓度和矿化时间对碳酸钙晶体的形貌有一定的影响;XRD及FT-IR图谱表明制备的碳酸钙晶型为方解石和球霰石.     

可溶性淀粉存在下纯球霰石的合成

在可溶性淀粉存在下,分别在30℃和4℃条件下,以氯化钙和碳酸钠为原料合成碳酸钙.用XRD和红外光谱对产物进行了表征,用扫描电子显微镜观察产物粒子的形状.结果表明,在30℃下,随着可溶性淀粉浓度的升高,球霰石的含量增加.而在4℃时,没有加入可溶性淀粉,得到的是方解石和球霰石的混合物,可溶性淀粉质量百分比浓度是0.93;时,得到的是纯方解石;1.9;时,得到的是方解石和球霰石的混合物;2.8;时,得到的是纯球霰石,说明温度和可溶性淀粉都可以影响碳酸钙的晶型和形状.还研究了样品的热重性质.     

PASP调控球形碳酸钙沉积过程研究

本文以聚天冬氨酸(PASP)为有机质模板,采用碳化法研究了水溶液中碳酸钙的沉积过程,利用FT-IR、XRD、SEM及粒度分析等方法对碳酸钙沉积样品晶型和晶貌进行了表征,并结合生物矿化的基本原理分析了晶体形成和成长变化过程.结果表明,有机质PASP能够调控碳酸钙沉积由方解石型转变为球霰石型,晶体形貌由菱形转变为球形,同时晶体平均粒径减小64.3;,且粒径分布收窄.主要原因是PASP模板中相邻两-COO-间距离与Ca2+的12配位体空间构型中的两个氧原子间距离相匹配,碳酸钙颗粒经过介晶形成了表面为小颗粒附着的球形晶体,PASP吸附在颗粒表面能够抑制晶体生长.     

水溶性壳聚糖/鸡蛋清对仿生碳酸钙晶体形貌的控制

在水溶性壳聚糖/鸡蛋清的调控下,采用气相扩散法仿生制备出多种形貌的碳酸钙晶体.研究了Ca2+起始浓度、m壳聚糖∶ m鸡蛋清质量比对碳酸钙形貌和晶型的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)及X射线衍射(XRD)等测试技术对获得的碳酸钙样品进行表征.XRD及FT-IR结果表明所得碳酸钙包括方解石和球霰石两种晶型,SEM观察表明Ca2+浓度及m壳聚糖∶m鸡蛋清质量比对碳酸钙形貌有重要的调控作用.     

快速沉淀法制备高分散高纯度球霰石晶体

旨在提出一种简单、高效的高分散、高纯度球霰石制备方法.在高速搅拌(10000 r/min)条件下,研究了溶液反应时间对球霰石形貌、纯度和粒度的影响,并使用SEM、XRD、TEM分析了球霰石形貌和晶型.研究表明,高速搅拌是制备高分散、粒径均匀多孔球霰石的有效措施.反应时间对球霰石晶型和形貌影响显著,反应时间为30 s时,球霰石纯度为100;,继续增大反应时间则会轻度降低其纯度.然而反应时间增长可使球霰石颗粒更加均匀,分散度提高.60 s或90 s可为优选反应时间,所制备的球霰石粒径为别为1.69μm和1.63μm.     

仿生合成碳酸钙微环

利用简单的气相扩散的方法分别合成出了碳酸钙微环和微球,研究了聚苯乙烯磺酸钠和L-赖氨酸对最终产物碳酸钙形貌的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射等方法对所得产物进行了表征.研究结果显示,在体系中单独加入聚苯乙烯磺酸钠或L-赖氨酸,形成的物质为实心球形球霰石;在体系中加入聚苯乙烯磺酸钠和L-赖氨酸,形成的产物出现球霰石微环.随着聚苯乙烯磺酸钠与L-赖氨酸浓度的增加,球霰石微环的产量开始增加.并探讨了空心微环结构形成的可能机理.