纳米CaCO3负载过渡金属CVD法制备多壁碳纳米管的研究

以纳米碳酸钙粉体为载体,用浸渍法制备了可用于化学气相沉积(CVD)法制备碳纳米管的高产率催化剂.应用FESEM,HRTEM,TEM,XRD和激光拉曼谱对产物进行了表征.结果表明,由于纳米碳酸钙具有较大的比表面积,可高密度地承载催化剂活性组分.在碳纳米管生长初期,处于缓慢分解状态的纳米碳酸钙才能有效地起到载体作用,且反应温度为700～750℃时,碳纳米管的产率较高.Fe-Co双金属催化剂在700℃,催化生长60min后,可增重10倍,而且产物中无定形碳含量极少.纳米碳酸钙载体易于提纯,用质量分数为30%的硝酸超声提纯粗产品1h,可使纯度提高到97%,且不破坏碳纳米管结构.     

在细胞壁上构筑自组装的生物矿化结构

芦荟植物在其叶刺细胞壁上利用CaCl_2前体分子合成了非自然状态下形成的生 物钙化结构。合成的生物CaCO_3结构为四棱柱形,直径为2～3 μm,长40～60 μ m。实验发现在场发射电镜持续电子束作用下和冷冻切片断裂作用下均可诱导一系 列人工弯曲和断裂。如此特殊的柔性和刚性与非生物的地球化学条件下形成的矿物 完全不同,表明矿物前体分子和细胞壁表面有机分子间的分子识别作用为矿化结构 的控制提供了较大的机会。     

改性硝酸铵爆轰安全性研究 Ⅰ.CaCO3和MgSO4对硝酸铵爆轰安全性的影响

将碳酸钙和硫酸镁改性的硝酸铵按照工业炸药配方配制成铵油(ANFO)炸药，以8号雷管起爆，对硝酸铵的爆轰安全性进行了评价。采用恒温热分解和示差扫描量热法，研究了改性硝酸铵及铵油炸药的热分解行为。测定了改性硝酸铵的比表面积以解释爆轰结果。得出如下结论：硝酸铵含40％的碳酸钙，或25％碳酸钙和5％硫酸镁的混合物，所配制的铵油炸药不能被8号雷管起爆。碳酸钙同硝酸铵发生复分解反应放出NH3、H2O和CO2气体，反应程度与碳酸钙的含量、温度和时间成正比。虽然硝酸铵中加入碳酸钙后提高了ANFO炸药的热稳定性，但由于上述气体的逸出增加了改性硝酸铵的比表面积。因此，在硝酸铵中加入少量的碳酸钙不能达到爆轰安全性的要求。硫酸镁与硝酸铵形成复盐，可减缓硝酸铵和碳酸钙之间复分解反应的速度．有利于降低硝酸铵的起爆感度。     

受生物启发模拟合成生物矿物材料及其机理研究进展

自然界中存在大量复杂、高度功能化的生物矿物材料如贝壳、珍珠、牙齿、骨骼等,其中很多是非常普通的无机矿物材料。运用仿生合成的思路来制备形貌可控、结构特殊且具有独特性质的材料一直是交叉学科研究的热点,如何模拟生物矿化方法合成功能化材料,正逐渐引起科学界的关注。碳酸钙等生物矿物材料广泛存在于生物和地质体系中,对生物体的特异功能起着极其重要的作用。本文将重点回顾有关碳酸钙等生物矿物材料的生物模拟合成研究的进展。生物矿物合成的微环境主要包括模板和溶液相。本文即从这两方面着手,评述了近年来利用软、硬模板法模拟合成生物矿物的研究进展。     

聚苯乙烯磺酸钠/L-谷氨酸协同作用下碳酸钙微球的设计与合成

通过CO₂缓慢扩散,在聚苯乙烯磺酸钠(PSSS)/L-谷氨酸(L-Glu)二元体系中,与富集在有机/无机界面钙离子相结合,合成碳酸钙微球。本文系统地研究了室温下各种因素对碳酸钙晶体形貌和晶型的影响。实验表明,pH值、表面活性剂和PSSS/L-Glu的浓度比起着重要作用。通过改变实验条件,除了得到主要的球形晶体外,我们还得到了矩形、立方体形和饼形等。取向聚积机理解释了微球的形成,PSSS和L-Glu间的协同作用在晶体化过程中起着重     

碳酸钙晶须含量对聚醚醚酮复合材料摩擦磨损性能的影响

以碳酸钙(CaCO3)晶须为填料,利用热压成型方法制备含0%～50%(质量分数)碳酸钙晶须增强聚醚醚酮(PEEK)复合材料,采用MM-200型摩擦磨损试验机研究碳酸钙晶须含量对复合材料与45#钢环配副的摩擦磨损性能的影响,利用扫描电子显微镜观察复合材料和钢环磨损表面形貌并分析其磨损机理.结果表明,碳酸钙晶须可以显著改善PEEK复合材料的减摩耐磨性能.随着CaCO3晶须含量增加,PEEK复合材料摩擦系数持续降低;磨损率随晶须含量增加呈先降后增趋势,并在晶须含量为15%时达最低值,相对纯PEEK降低86%.综合考虑,选择CaCO3晶须填充量为25%～30%时,复合材料具有最佳的摩擦磨损性价比.填充CaCO3晶须提高了复合材料承载能力,减少摩擦副表面粘着,阻止树脂的热塑性变形,提高复合材料的摩擦磨损性能.     

球形纳米复合方解石型碳酸钙的合成及表征

采用两亲嵌段共聚物聚丙烯酸-苯乙烯（PS-b-PAA）水溶液为介质合成了球形碳酸钙复合物,球形直径约3～4μm,由纳米级方解石微粒通过PS-b—PAA的有机键合紧密团聚而成．通过电镜、XRD、IR和差热热重分析复合物的微晶结构性质表明,复合物中有机质质量分数约为14％;其中的方解石微晶约几十纳米,较之普通碳酸钙晶体有更大的晶格畸变;热分解行为提前约15℃,红外V3吸收蓝移约10cm^-1．     

w-十一烯酸表面改性纳米碳酸钙粒子反应机理的差示FTIR光谱研究

采用差示傅里叶变换红外光谱(FTIR)法对w十一烯酸表面改性的纳米碳酸钙粒子的组成进行了测试,结果发现:在其差谱上,波数位于1 572,1 542 cm-1附近出现了较明显的(RCC)2-Ca离子的特征吸收带,波数位于912,3 078 cm-1附近分别出现了端双键上C-H的面外弯曲(γCH)和伸缩振动(νCH)吸收带,波数位于1 746,1 703 cm-1附近分别出现了酯羰基和羧羰基的特征吸收带.由此推测,改性剂与纳米碳酸钙表面作用机理可能是:改性剂的端羧基与纳米碳酸钙表面的钙离子结合,形成(RCOO)2-Ca离子键,从而在纳米碳酸钙表面接枝上带有端双键的活性有机基团;同时,纳米碳酸钙表面利用氢键作用吸附微量有机基团.这些有机基团共同缠绕在纳米碳酸钙表面,提高了纳米碳酸钙在无水乙醇中的分散性.     

聚合物控制碳酸钙晶型、形貌的研究

碳酸钙有不同的晶型和形貌,聚合物的加入在改变碳酸钙的晶型和形貌方面起着重要作用。本文综述了不同聚合物对碳酸钙的影响,重点讨论了生物高分子聚合物、双亲水基嵌段共聚物、树枝状聚合物等对碳酸钙晶型、形貌的调控,同时介绍了聚合物与其他添加剂相互协同作用对碳酸钙的影响,并对当前研究中存在的问题和不足进行了评述。通过对碳酸钙的研究,不仅有助于制备不同尺寸、各种形状和不同表面性能的碳酸钙产品,满足不同的工业需求,而且能够更加深入地了解生物矿化的机理,更好地仿生合成和制备各种功能材料。     

纳米-CaCO3/OMMT/HDPE三元复合塑料的制备和性能

三元复合塑料;纳米碳酸钙;有机蒙脱土;高密度聚乙烯