从防垢剂对碳酸钙晶形分布影响的角度研究防垢机理

为研究防垢剂的作用机理, 收集了不同防垢剂加入前后出现的碳酸钙垢. SEM分析表 明, 加入防垢剂前, 碳酸钙垢的SEM表现为方解石的六方柱和菱面体; 加入防垢剂后, 碳酸钙垢的形态发生变化, 且防垢剂的效果越好, 垢的形态改变程度越大. 进一步通过FT-IR, XRD对碳酸钙垢进行了定性、定量分析, 发现加入防垢剂后, 垢中除方解石外, 出现了六方方解石和文石, 且防垢率越大, 垢中六方方解石的含量越高. 上述结果说明, 加入防垢剂后垢形态改变的本质原因是垢中碳酸钙晶型分布发生了变化. 结垢过程主要包括不稳定相的生成和消失、介稳相的生成和消失、稳定相的生长三个阶段. 不出现防垢剂时, 介稳相可以转变为稳定相, 碳酸钙垢的主要成分为方解石; 加入防垢剂后, 防垢剂阻止了介稳相的生成和转化, 导致碳酸钙垢中出现了六方方解石和文石. 防垢率越大, 碳酸钙垢中六方方解石含量越高, 说明防垢剂主要通过将结垢过程控制在第二阶段或第一阶段而起到防垢作用.     

典型钙/镁基吸附剂对二氧化硒吸附特性研究

针对钙/镁基矿物吸附剂的主要组分CaO、CaCO₃、MgO在500-800 ℃下对Se的吸附特性进行研究，并选取天然矿物方解石、白云石研究其对Se的吸附效果，且对矿物煅烧所得CaO进行吸附实验。结果表明，三种组分中CaO的吸附效果最佳，800 ℃时单位质量CaO对Se的吸附量可达368 mg/g。CaCO₃对Se的吸附在700 ℃时效果最佳且其吸附产物的热稳定性较好。镁基吸附剂仅在中温段对Se具有一定吸附效果。方解石对Se的吸附效果随温度变化趋势与CaCO₃相似，因其较好的孔隙结构，吸附效果略优于CaCO₃。煅烧方解石得到的F-sor对Se的吸附效果优于CaO和CaCO₃煅烧得到的C-sor，这与其良好的比表面积、孔隙结构与抗烧结能力有关，且F-sor吸附产物的热稳定性相对较好。F-sor对Se的吸附量最高可达403 mg/g。     

P(St-co-MAA)乳液体系对CaCO3结晶的调控

大量研究表明, 有机/无机界面上的相互作用[1]是控制无机结晶的晶型、形貌、粒径等特征的决定因素. 本文利用乳液聚合方法合成了在诱导无机矿化后依然保持较为刚性界面的、能与无机离子作用的微球, 并在乳液中进行碳酸钙结晶实验, 用XRD, FTIR和SEM等手段对结晶进行了表征.     

球形方解石的合成和表征

25℃下,用豆腐废水作为碳酸钙形貌调节剂,用Na2 CO3和CaCl,·6H2O作为原料合成碳酸钙,研究豆腐废水对产物组成和粒子形貌的影响.用粉末X-射线衍射仪(XRD)和红外光谱仪(FT-IR)对合成的产品晶型进行了表征,用扫描电子显微镜(SEM)观察研究粒子的形貌.研究结果显示,合成得到的产物是纯的方解石,粒子的形状是球形的或者是接近球形的.结果 说明,豆腐废水虽然不会影响碳酸钙的晶型,但是会影响碳酸钙粒子的形貌.     

方解石棱镜分束角高度对称性的设计

研究ｏ、ｅ双输出棱镜分束角的对称性。指出经特殊设计的双渥拉斯顿棱镜产生的ｏ、ｅ光的分束角具有高度的对称性。     

高温高压下文石和方解石的拉曼光谱研究

利用金刚石压腔结合拉曼光谱分析技术,研究了文石在18～388 ℃,71～2 014 MPa,以及方解石在19～351 ℃,96～1 823 MPa条件下的拉曼光谱特征,并得到文石和方解石的拉曼位移与温度、 压力三者之间的关系式。研究结果表明,文石和方解石的拉曼位移随温度压力的变化规律相似,都随压力升高向高频移动,除文石的704 cm-1外均随温度升高向低频移动。二者的晶格振动ν_i/T值均大于[CO₃]基团内振动的值,说明CaO₆八面体的热膨胀性大于[CO₃]基团的热膨胀性。二者的对称伸缩振动ν/T及ν/P值不同,由于该振动拉曼位移和C—O键的键长有关,方解石的C—O键的热膨胀性比文石小而可压缩性比文石大。另外升温升压过程中文石和方解石可以相互转化,伴随该过程发生的[CO₃]基团旋转变形等动力学因素也可以造成二者ν_i/T和ν_i/P值差异。     

瘦长红珊瑚的振动光谱研究

瘦长红珊瑚是台湾贵珊瑚中最主要的品种,其颜色分布独具特色。以瘦长红珊瑚为研究对象,采用电子探针、X射线粉晶衍射、红外光谱和拉曼光谱对其进行测试分析。结果显示样品的矿物成分为高镁方解石,次要成分的含量稳定,样品中的生物成因方解石存在晶格畸变。实验探测到的代表有机质成分的1 517/1 128cm-1和1 296/1 016cm-1成套谱峰表明样品的红色与该有机成分有关。     

乙醇/水混合溶剂体系中碳酸钙晶体晶型和取向的控制

采用（NH₄）₂CO₃分解法,制备得到了晶型和形貌可控的CaCO₃晶体。研究结果表明,乙醇/水混合溶剂、陈化时间和L-半胱氨酸自组装单层模板对CaCO₃晶体的晶型、取向和形貌都具有重要影响。无单层模板情况下,溶液中主要得到了球霰石,球霰石的形貌随陈化时间从花朵外形变为树叶形。同样的醇/水体系中,在自组装单层上却得到了取向为（104）晶面的方解石。这与水溶液中同一自组装单层上主要获得（001）结晶面的方解石有明显不同。方解石的形貌也随陈化时间变化而改变。陈化时间为3h时,得到具有孔洞结构的方解石;陈化时间为12h时,得到表面光滑的菱面体方解石。     

鲫鱼牙齿提取液对碳酸钙晶型和形貌的影响

25℃下,在鲫鱼牙齿提取液存在时,用Na_2CO_3和Ca(NO_3)_2·4H_2O作为原料合成碳酸钙,研究提取液的浓度和反应时间对产物组成和粒子形貌的影响。用粉末X-射线衍射仪(XRD)和红外光谱仪(FT-IR)对合成的产品进行了表征,用扫描电子显微镜(SEM)观察了粒子的形貌。研究结果显示,在反应时间是30s时,合成得到的产物是球霰石晶型和方解石晶型的混合物,并且随着提取液浓度的增加,球霰石所占比例呈现增加趋势;随着反应时间的增加,球霰石的含量会降低,但是产物粒子的形貌没有明显变化。结果说明,提取液的确能够影响碳酸钙的晶型和粒子形貌。     

六偏磷酸钠对碳酸钙矿化的影响

常温下,在CaCl2与NaCO3反应体系中加入一定量的六偏磷酸钠调控合成CaCO3晶体,用粉末XRD衍射仪、FT-IR对合成的晶体进行了表征,用扫描电子显微镜观察分析了生成的CaCO3晶体的形貌,研究了六偏磷酸钠浓度对CaCO3晶型和形状的影响。研究表明:在水体系中,CaCl2与NaCO3反应生成CaCO3晶体,当加入六偏磷酸钠的量小于50mg时,得到的是纯的方解石晶型,当加入六偏磷酸钠的量大于80mg时,得到的是方解石和球霰石的混合体,随着六偏磷酸钠量的增加,生成的球霰石晶体增多,实验结果说明六偏磷酸钠对球霰石晶体有一定的稳定作用。