碳酸钙在溶液中的演化机理

以EDTA作为添加剂,在CaCl₂/NaCO₃混合液中采用共沉淀法制备了碳酸钙,并探讨它在母液中的演化机理. 热力学和动力学计 算表明虽然形成无定形碳酸钙(ACC)的驱动力小于方解石和球霰石,但在共沉淀反应的初始阶段ACC的形核速率高于方解石和球霰石. 随着陈化时间的延长,最新生成的碳酸钙成为球霰石和方解石异相形核的活性点. 通过SEM发现ACC和球霰石在母液中通过溶解-再结晶机理转化成方解石. 此外,EDTA添加剂不仅提高了ACC和球霰石的稳定性,而且有助于碳酸钙在母液中陈化7天后转化成长棒状、菱形的方解石晶体. 如果将碳酸钙放置在空气介质中,ACC和球霰石也可以通过溶解-再结晶反应转化成方解石,但其转化速率低于溶液介质.     

碳酸钙/镍复合导电材料的原位合成及其抗静电性能

利用胶棉膜作为活性模板,制备出方解石型碳酸钙组装球,在其表面上将镍进行原位还原反应,首次成功获得了碳酸钙/镍复合导电材料,通过TEM、XRD、FT-IR和TG-DTA等测试技术对产物结构及性能进行了表征,并将产物应用于抗静电领域,制备成的抗静电涂料与用纯镍粉制备的涂料具有同等抗静电性能(电阻率为1.2×106 Ω·cm),并可以节省60%的镍。 该复合材料在导电和抗静电等领域具有应用前景,能够节省对镍的消耗。     

电磁处理对水溶液中碳酸钙微粒沉降及附着性能的影响

通过Zeta电位、表面自由能及其分量、粘附功等热力学参数的测定与分析, 研究了电磁处理对等物质的量Na₂CO₃与CaCl₂溶液混合生成的碳酸钙微粒的沉积特性及阻垢机理. 结果显示电磁处理可以使碳酸钙微粒的Zeta电位绝对值减小约5 mV, 同时加快碳酸钙微粒的沉降速度. 经电磁处理生成的碳酸钙微粒的表面自由能为31.59 mJ•m^－2, 比未经处理时减小30%, 同时表面自由能Lifshitz-van der Waals分量从处理前的43.53 mJ•m^－2下降到25.50 mJ•m^－2, 说明成垢溶液的电磁处理可以提高碳酸钙微粒的热力学稳定性. 水溶液中碳酸钙微粒与316L不锈钢表面之间的理论粘附功计算显示, 电磁处理降低了该理论粘附功, 使碳酸钙微粒在不锈钢表面的附着能力下降.     

孪生球状碳酸钙的直接混合沉淀法制备及表征

以醋酸钙和碳酸钠为原料, 柠檬酸三钠为晶形控制剂, 利用液相直接混合沉淀法合成了分散性好、粒度约1.5~3.0 μm、长短轴比约2∶1的孪生球形碳酸钙晶体. 利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、原子力扫描探针显微镜(ASPM)和粒度分析仪等对样品进行了表征. 结果表明, 在不添加柠檬酸三钠的溶液中得到微米级的立方状碳酸钙晶体, 而添加柠檬酸三钠(质量分数30%~40%)后则得到具有不同表面粗糙度的孪生球状碳酸钙晶体. 同时, 用分形生长理论和成核限制聚集(NLA)模型对孪生球状碳酸钙粒子的形成机理进行了分析.     

以多孔CaCO3微球为模板制备聚乙烯超疏水表面

以聚苯乙烯磺酸钠（PSS）掺杂的多孔碳酸钙（CaCO3）微球层为模板,通过热压低密度聚乙烯（LDPE）并结合酸蚀刻的方法制得了具有多层粘联微球结构、而非常见蜂窝状多孔结构的LDPE稳定超疏水表面（接触角152.8±2.5°,滚动角约6°）。元素分析表明,表面粘联微球为纯LDPE而非LDPE包覆的CaCO3。将多孔CaCO3微球稀疏地撒在LDPE表面并加热熔融,发现微球会自发沉降到熔体内部,酸蚀刻后形成了类似莲蓬的表面微结构,即坑内包含小球。结合CaCO3微球生成原理和多孔结构,认为粘联微球结构和莲蓬结构均是由于LDPE熔融大分子自发沉积到多孔CaCO3微球内部,“反模”形成了LDPE微球所致。本发现为多孔CaCO3微球的应用开辟了新方向。     

用PAANa掺杂的纳米CaCO3的合成及其产品表征

在反应物经超声波预处理和聚丙烯酸钠（PAANa)分散剂的掺杂下,运用化学沉淀方法制备出窄粒径纳米碳酸钙。将所获纳米粒子运用现代分析测试手段进行结构,晶形,组成等的表征。结果表明纳米级超细碳酸钙在红外区有蓝移40cm^-1和峰形窄化现象,纳米粒子的高表面能及CO3^2-存在的II4^6共轭体系,Ca-O键的相互作用以及表面配位的不饱和性和晶体生长的人为终止是存在表面效应的主要原因。     

纳米级粒径超细碳酸钙热分解动力学

研究了纳米级粒径超细碳酸钙的热分解动力学。采用标准作图法和Coats and Redfern方程对非等温动态实验数据分析结果表明符合三维球对称相界面迁移机理并综合了几种方法求解动力学参数。与普通碳酸钙相比,超细碳酸钙有70～80 kJ·mol^-1的表观活化能降。     

聚乳酸生物降解复合膜向食品模拟物的总迁移及钙的迁移研究

研究了5种不同碳酸钙含量的PLA/PBAT/CaCO3复合膜中的钙在40 ℃和70 ℃下向3%乙酸食品模拟物的迁移及向3种食品模拟物（3%乙酸、10%乙醇、95%乙醇）的总迁移,探究了复合膜中碳酸钙含量与总迁移的关系,并研究了紫外老化处理对迁移的影响。结果表明,5种复合膜向3%乙酸中的总迁移量均超过总迁移限值（OML）,且总迁移主要受复合膜中碳酸钙含量的影响,钙浓度与总迁移量呈线性关系。同时,随着复合膜中碳酸钙含量的增加,钙的迁移量增加,且不同碳酸钙含量的复合膜均在短时间内达到迁移平衡（40 ℃,4 h）。将复合膜紫外老化处理较长时间（24 h以上）会导致钙的迁移量减少,可能的原因是紫外照射引起聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）的交联反应,从而抑制了钙的迁移。此类生物降解复合膜作为食品接触材料的安全性值得进一步关注和研究。     

铁饼状碳酸钙的制备及性能研究

本文以氯化钙和氨水的混合溶液为水相,聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)为表面活性剂,正辛醇为助表面活性剂,环己烷为油相配制了反相微乳液。并通过向其中通入CO 2气体制备微/纳米碳酸钙,得到了铁饼状的微米碳酸钙。采用扫描电子显微镜(SEM),X射线粉末衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了微米碳酸钙的形貌和晶型结构。初步探讨了铁饼状微米碳酸钙的形成机理。     

碳酸钙填充聚乙烯的光老化性能研究

近年来国内外对以CaCO₃为主的无机刚性粒子增强、增韧聚烯烃的基础和应用研究取得重大进展,填充的主要目的已从降低成本转向提高材料性能,展现出钙塑材料新的更广阔的应用前景。本文用人工光老化方法和红外光谱分析手段,对涉及材料使用寿命的光老化性能进行了研究,以期为这类钙材料的进一步推广应用提供更全面的理论和实际依据。