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.     

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.     

高尔夫球状球霰石的简易制备研究

碳酸钙材料在合成过程中的形貌和物相组成控制对其应用极为重要.本文利用乙二醇和水的混合溶液,通过简单的混合沉淀法快速合成了高尔夫球状球霰石.利用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)以及傅里叶变换红外光谱(FI-IR)等手段对获得的样品进行了表征.结果表明,在室温下反应产物能够保持高尔夫球形貌但较高温度下样品为无规则形貌,不同温度下反应产物都发生了部分相转变.     

超声辅助的荔枝状球霰石的制备与表征

碳酸钙材料的制备过程中的形貌和物相控制对其进一步的工业应用至关重要.本文通过超声空化辅助技术在乙二醇/水溶液中合成了荔枝状的纯相球霰石微球.采用X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)以及场发射扫描电镜(FESEM)等对合成的试样进行了表征.结果表明,碳酸钙材料的物相组成和形貌与溶液中乙二醇的体积含量以及超声时间密切相关.     

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.     

球形和橄榄形球霰石的简易制备研究

以聚苯乙烯磺酸钠为有机添加剂,分别在水溶液和二甲亚砜-水溶液体系中,通过混合沉积的方式制备出球形和橄榄形的球霰石材料.获得的产物通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X-射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)进行了表征.结果表明,球霰石材料的形貌与反应体系存在的DMSO密切相关,且该类材料在室温下较为稳定.这种简易的制备具有不同形貌材料的方法有望为该类材料的制备提供参考途径.     

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.     

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.     

水垢晶体的形成及变化规律研究

加热含有0.001 mol/L的CaCl2和NaHCO3的水样,在保持蒸发与补水速度相同的条件下,利用扫描电子显微镜(SEM)研究碳钢挂片表面沉积水垢颗粒的生长过程,聚集形态和晶体结构的变化.结果表明:挂片表面首先析出无规则聚集的球状和片状颗粒;15 min后微小的球状或片状颗粒出现定向排列的趋势,形成表面十分粗糙的针棒状堆积体,其轴向生长速度达1.0～1.5 μm/min;随着蒸发时间的延长,在加热2 h时,针棒状堆积体由根部开始晶化,逐步形成棱角分明的六棱柱状晶体.晶体表面也会吸附新生球形颗粒不断的沉积,同时在挂片的表面还会形成许多直径约为2 μm,厚度约0.1 μm的六边形片状球霰石颗粒,片层颗粒无规则的相互支撑和聚集,部分颗粒以直立方式生长.6 h后已形成的六棱柱状晶体颗粒的顶部形态开始发生变异,形成顶端带有数十根针状分枝的孪生晶体.而部分球霰石颗粒的聚集体在加热3 h后逐步向斜六面体方解石转变.     

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.     

以氧化石墨烯为硬模板合成多级孔MCM-22分子筛

为了促进传质,以氧化石墨烯为硬模板对MCM-22分子筛的孔结构进行调整,水热合成具有微孔/介孔/大孔结构的MCM-22分子筛,并利用X射线衍射(XRD)、IR、氮气吸脱附、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电镜(TEM)等手段对样品进行表征.结果表明:多级孔MCM-22分子筛中含有大量的非分子筛本身的40～250 nm孔径的介孔/大孔.然后,我们提出了一个简易的多级孔结构的形成机理模型.     

聚二甲基二烯丙基氯化铵为模板合成球状羟基磷灰石

基于生物矿化原理,以Ca(NO3)2·4H2O和(NH4)3PO4·3H2O为原料,以聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDAC)为模板成功制备出球状纳米羟基磷灰石(HA)晶体.采用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)和热重分析(TG)对纳米HA的结构、组成、形貌和热性能进行表征.结果表明,PDAC浓度对HA晶体形貌有很大影响.随着PADC浓度增大,所得HA晶粒形貌转变为球状,当PDAC的浓度达到2.0 wt;时,得到粒径大小在40 nm左右的球状HA颗粒.同时,对HA晶体形貌形成的可能机理进行了讨论.     

Hydrothermal Synthesis of Zeolite Crystals Using Natural Scolecite

Natural scolecite is converted into analcime type zeolite by hydrothemal method at 180 °C at autogeneous pressure for 24 to 160 hours growth runs. Mordenite is detected in the final product. Cube and spheroid crystals of the products are illustrated and described. Crystals synthesized are characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy EDAX and scanning electron microscopy. Particle size is estimated as 20–60 microns, induction period for nucleation as 12 hrs, and lattice parameter of cube crystals as 13.70 Å. Mechanism of growth, influence of anions and duration of growth etc. are discussed. It is established that the crystals grow in the system Na₂O Al₂O₃ SiO₂ H₂O.     

使用八铵基头Bola型表面活性剂为模板剂合成beta中-微双孔分子筛

以八铵基头bola型表面活性剂为模板剂,采用水热法在碱性条件下以100SiO2∶4NaAlO2∶ 4SDA∶ 33NaOH∶ 6000H2O配比合成beta中微双孔分子筛.合成的beta分子筛用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、氮气吸脱附、魔角核磁共振等技术对其进行表征.结果表明样品中孔孔壁中具有结晶性硅铝酸盐的微孔结构.醇醛缩合与傅克烷基化催化反应及甲苯气体吸附试验表明,相比于传统的beta分子筛,在涉及大分子的催化反应和大分子有机气体的吸附应用中,所合成的中微双孔分子筛具有明显的优势.     

以环糊精为模板水热合成羟基磷灰石

以Ca(NO_3)_2和Na_3PO_4为反应物,以β-环糊精(β-CD)为模板剂,采用水热法合成分散性较好的棒状羟基磷灰石(HA),讨论了β-CD浓度、溶液pH值、煅烧温度对HA形貌的影响.用X射线粉末衍射分析(XRD)、傅里叶变换红外吸收光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和电导率测定等分析方法对所制得的样品进行了表征.结果表明,β-CD质量分数在0.4 ;～2.0 ;的范围内,随着β-CD浓度的增大,HA的晶体变长且分散性有所改善.随着pH值的升高,长径比明显减小.以β-CD为模板制备的HA的煅烧团聚作用明显小于无β-CD模板制备的HA.本文还分析了β-CD作用的可能机理.     

Hydrothermal Synthesis and Characterization of VSZ-3 Zeolite Crystals

Zeolite crystals (named here VSZ-3) synthesized at 350°C by hydrothermal method are illustrated and described. These crystals are shown to be analcime type zeolites. It is established that their size is the largest among the zeolite crystals ever reported, and are stable upto 1000°C. The VSZ-3 crystals are prismatic pyramidal and needle-like. They are characterized by X-rays, SEM, TGA, DTA and IR. Their chemical composition is shown to be 5.95 SiO₂ ṁ Al₂O₃ ṁ 0.91 Na₂O ṁ 0.17 H₂O. Mechanism of growth of these crystals is explained.     

The Range of Metastable Formation and the Morphology of the Crystals in the System CaCO3–MnCO3

Both slow precipitation, hydrogen carbonate transport at room temperature as well as hydrothermal decomposition of oxalates were used to grow mixed crystals in the system CaCO₃–MnCO₃. The limits of the immiscibility gap below 400 °C and the range of metastable formation at low temperatures were investigated Changes of the morphology of the crystals dependent on the temperature of formation and their composition are described.     

以硅纳米孔柱阵列为模板制备金纳米薄膜

采用浸渍技术,分别以新鲜和老化两组硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)衬底为模板制备了不同形貌特征的Au/Si-NPA.结果表明:造成两组衬底上形成的Au/Si-NPA形貌上的巨大差异主要是由于两组Si-NPA衬底表面氧含量的分布不同所致.进一步分析发现,Si-NPA在Au/Si-NPA的形成过程中既起到了模板作用,又起到了还原的双重作用.由于Si-NPA具有规则的阵列结构,从而使得金在Si-NPA表面上的沉积速率产生选择性,最终可以形成准周期的、规则的金纳米复合薄膜.