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.     

溶剂和溶液酸碱性对碳酸钙晶型和形状影响研究

<正>CaCO3主要有三种晶型:方解石,文石和球霰石[1-3],方解石是CaCO3晶体最稳定的晶型,球霰石是最不稳定的,文石的稳定性介于两者之间。在生物矿物中经常发现有文石和方解石的存在,具有结构功能和光学等性能[4],是生物体硬组织中的主要无机成份之一。在珍珠、贝壳、甲壳、动物骨骼等生物组织中CaCO3与少量有机基质(生物大分子)结合,形成具有特定性质的有机/无机杂化材料[5],例如,方解石存在于骨头,牙齿等硬组织中,另外还具有在神经束中的光聚焦功能;     

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.     

氨基酸-表面活性剂体系合成CaCO_3晶体

以L-组氨酸和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为CaCO3生长调节剂,用粉末X射线衍射、红外光谱测试技术对生成的CaCO3晶体进行了表征,扫描电子显微镜对生成的CaCO3晶体形貌进行了分析,研究了表面活性剂浓度、温度和溶剂的组成对CaCO3晶型和形状的影响。结果表明,在实验条件下表面活性剂的浓度对CaCO3晶型没有影响,但影响晶体的形状,温度和溶剂的组成对CaCO3晶型和晶体形状有很大的影响。     

三角帆蚌贝壳粉与其珍珠粉的微结构及其光谱学特征

采用扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及白度测试对三角帆蚌贝壳与其养殖的珍珠研磨粉进行了对比研究。结果表明:1珍珠粉的υ2谱带较于贝壳粉的该谱带存在约1~3cm-1的蓝移,两者文石中的υ1与υ4谱带具有较好的一致性;2 SEM观察下,粉体的颗粒粒径大小与形貌特征并不能作为贝壳粉与珍珠粉区分鉴别的依据。3随煅烧温度的升高,贝壳粉与珍珠粉的白度先下降后升高,珍珠粉白度降低的速率高于贝壳粉,且煅烧后珍珠粉的白度最低值低于煅烧贝壳粉的白度最低值。     

碳酸钙在聚合物胶束控制下的仿生合成

合成了温敏性的聚(N-异丙基丙烯酰胺)-b-聚(L-谷氨酸)(PNIPAM-b-PLGA)嵌段共聚物,在较高温度下制备了以PNIPAM为核、以PLGA为壳的自组装胶束,研究了胶束对碳酸钙晶体生长的控制作用.使用扫描电镜和X射线衍射表征了碳酸钙晶体的形貌和晶型.当聚合物胶束浓度较高时,得到纤维状的文石;当胶束浓度较低时,...     

碳酸钙晶须的制备及含硫化合物对碳酸钙晶须影响的研究

在碱性环境下(pH＞ 12)采用衬底溶液双滴加法制备了形貌均匀且长径比大于10的文石型碳酸钙晶须.探讨了衬底液浓度、温度等因素对碳酸钙晶须生长的影响;研究了硫化钠、硫酸钠、硫代硫酸钠对碳酸钙晶须生长过程的影响;通过扫描电子显微镜和X射线衍射对样品的形貌和物相进行了表征.结果表明:衬底液Ca2+浓度为0.4 mol/L、温度为80 ℃时最有利于文石型碳酸钙晶须的生长;随着含硫化合物的增加,文石型碳酸钙晶须的长径比与质量分数均逐渐减小,且方解石型碳酸钙含量逐渐增加.     

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。     

翡翠贻贝珍珠层的XRD和FTIR光谱特征

对翡翠贻贝贝壳的珍珠层、棱柱层进行了XRD和FTIR光谱检测,对文石的ν₁,ν₂及ν₄三个内振动模式的频率进行了分析。文石的ν₁和ν₄带在所有的样品中不存在频率位移现象,与洞穴文石的相关谱带的频率一致;ν₂带频率却存在较大差异,珍珠层、棱柱层的ν₂带存在频率位移,初步推测生物合成文石与热效应有关,内部储存有过剩的能量,可作为研究生物矿化机理的实验依据。     

天然文石质陶瓷-三角帆蚌贝壳的FTIR光谱研究

三角帆蚌贝壳珍珠层及韧带经粉末XRD分析证实均由文石组成。对珍珠层及韧带的FTIR光谱进行了测量和对比分析。结果表明：(1)文石的ν₂,ν₃带显示了较大的变化,相对韧带而言,珍珠层文石的ν₂带频率蓝移6.5 cm-1,而ν₃带却红移22.7 cm-1;(2)珍珠层文石的ν₂,ν₃带半高宽分别比韧带文石宽1倍左右。相比之下,珍珠层及韧带文石的ν₁,ν₄带的特征基本没有发生变化。文石红外光谱的这种各向异性的变化可能是由文石的粒径效应引起的。