菊糖水溶液中具有分级结构碳酸钙的仿生合成与表征

依据仿生矿化的基本原理以菊糖作为有机基质以CaCl2为钙源,NH4HCO3为CO2来源,采用气体扩散的方法合成了花束状并且具有分级结构特征的碳酸钙,对所得产物进行了XRD,SEM,FTIR和TG-DTA表征.结果表明,菊糖水溶液中得到的为方解石和球霰石的混合晶型的CaCO3.进一步机理研究表明菊糖在CaCO3形貌的形成过程中起着重要的作用.     

醇水体系中胰蛋白酶调控下碳酸钙的仿生合成

依据仿生矿化的基本原理,在醇水体系中以胰蛋白酶作为有机基质,CaCl2为钙源,NH4HCO3为CO2来源,采用气体扩散的方法合成了球形的碳酸钙.用XRD,SEM,FT-IR和PL等手段对所得碳酸钙进行了表征,结果发现该球形CaCO3晶体为方解石与球霞石的混合晶型,并发现在CaCO3结晶的过程中,胰蛋白酶和醇水的混合溶剂...     

PSSS基质及温度对碳酸钙结晶的影响

文章根据生物矿化原理,以PSSS(聚苯乙烯磺酸钠)为基质,采用碳酸氢铵挥发CO2,扩散至CaCl2溶液中合成碳酸钙晶体,讨论了反应时间、pH值、温度、PSSS质量浓度和CaCO3浓度对产物晶型及形貌的影响.采用扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪和红外吸收光谱等手段对所得产物进行表征.结果表明,文章合成了不同形貌的碳酸钙晶体,而且发现相对于其他因素,反应时间和温度对碳酸钙晶型和形貌影响不大.     

磁处理碳酸钙过饱和溶液析晶过程中的"磁记忆效应"

利用双道析晶动力学实时监测系统(DPMS)和时间延迟摄像显微镜(TLVM)系统,验证了磁场抑制碳酸钙过饱和溶液析晶过程中“磁记忆效应”的存在。根据析晶动力学曲线和TLVM图片,比较了磁处理溶液静置不同时间(10,27,45,70、80h)后“磁记忆效应”的差异,首次提出了“磁记忆效应”存在峰值。TLVM光学实验照片清晰显示:溶液磁处理之后静置时间约30h时,沉析物中文石所占比例最多,方解石和球霰石所占比例最少,从而形成软垢,达到最佳阻垢效果;且还发现磁记忆时间至少可以达80h。     

两种斜翅管表面碳酸钙垢初始阶段结垢特性

进行了3种强化管在不同碳酸钙溶液浓度和流速下的动态结垢实验,得到碳酸钙浓度、流速和不同管型对碳酸钙析晶垢结垢过程的影响.结果表明,碳酸钙浓度增大,使溶液中均相成核速率和所形成晶核的生长速率增大,使溶液换热表面界面的污垢晶粒浓度和成垢离子浓度均增大,前者使更多的污垢附着换热面,而后者使表面异相成核速率和生长速率增大.流速增大,使光管表面形成的晶核、污垢晶体和污垢热阻均减少,而诱导期延长;使平直和锯齿斜翅管初始成核增多,但诱导期延长,而结垢量和污垢热阻减小.平直和锯齿斜翅管在清洁状态和结垢状态下均具有比光管更大的总换热系数、更小的污垢热阻,尽管结垢量略多.在相同结垢状态下,锯齿斜翅管的结垢量和污垢热阻大于平直斜翅管的,但是,其总换热系数仍大于平直斜翅管.     

间歇鼓泡碳化法制备立方形纳米碳酸钙工艺条件优化

【目的】探讨制备晶型均一且粒度分布窄的立方形纳米碳酸钙的最优工艺条件。【方法】采用改进的间歇鼓泡碳化法优化制备立方形纳米碳酸钙工艺,研究碳化温度、Ca(OH)2浓度、CO2流率、晶型控制剂(NaPO3)6用量及加入时间、搅拌速率等因素对碳化反应时间及纳米碳酸钙粒径的影响,并对所制备的纳米碳酸钙进行粒度分布、FESEM和XRD表征。【结果】合成立方形纳米碳酸钙的最优工艺条件:在碳化温度10℃,Ca(OH)2初始浓度为3.8%(W/W),CO2流率为300mL·min-1,搅拌速率800r·min-1,碳化反应开始后5min加入2%(NaPO3)6(占CaCO3理论产量的质量百分数)时,制备出粒径约为40nm且粒度分布均匀的立方形纳米碳酸钙。XRD结果表明,所制备的纳米CaCO3为方解石六方晶系。【结论】本方法操作简单且无需二次碳化,产品重复性好。     

聚N-乙烯基己内酰胺-b-聚己内酯嵌段共聚物胶束对碳酸钙晶体的生长影响

以CaCl2和Na2CO3为原料,研究了在聚N-乙烯基己内酰胺-b-聚己内酯嵌段共聚物(PNVCL-bPCL)胶束溶液中CaCO3的结晶生长行为,并探讨了共聚物分子量和胶束浓度对CaCO3晶体生长的影响.利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对CaCO3晶型及形貌进行了表征.结果表明,PNVCL-b-PCL共聚物中疏水性PCL链段的分子量和胶束浓度影响CaCO3的结晶过程,随着PCL链段和胶束浓度的增大,形成球霰石型CaCO3.     

半透膜作用下碳酸钙仿生材料的制备

利用半透膜将CaCl2溶液和Na2CO3溶液分开,制备了球霰石型和方解石型CaCO3,分别利用傅立叶变换红外吸收光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段进行了表征.结果表明:CaCl2溶液在半透膜内,Na2CO3溶液在烧杯中得到的晶体以亚稳态的球霰石为主,随着浓度的变化形貌有球形、椭球状、花簇状和不规则形态.Na2CO3溶液在半透膜内,CaCl2溶液在烧杯中得到的晶体主要是方解石,随着浓度的变化形貌有六面体、片层状六面体和不规则状聚集体.研究了半透膜作用下碳酸钙的多晶型和形貌,对于仿生制备碳酸钙具有一定的参考价值.     

游客呼吸与九寨沟钙华景观退化的相关性探究

在全球CO2持续升高背景下,游客的CO2排放导致热门景点周围的大气CO2升高速度远远大于全球平均CO2升高速度.针对这一问题,基于涡度相关系统,对九寨沟树正寨犀牛湖区域进行长期CO2浓度监测,结合年均径流量和基于CO2浓度得到的钙华(CaCO3)损失速率,估算九寨沟世界自然遗产地的钙华年损失量,探究钙华退化的机理.结果...     

超声作用下碳酸钙晶体的形态变化

为了解超声场对碳酸钙晶体形态的影响,揭示其作用机制,采用自行设计的超声设备(40 kHz,0.88W/cm2)来处理不同过饱和度的碳酸钙溶液,并比较有、无超声作用的碳酸钙晶体的形态和大小.研究结果表明:超声空化效应所产生的微观热量不仅能促进过饱和溶液中碳酸钙晶核的形成,迅速降低溶液的过饱和度,还能改变碳酸钙晶体的形态;经超声处理的碳酸钙过饱和溶液中形成了大量微小的碳酸钙晶体,其中绝大部分为文石,少量为细小方解石,它们长时间悬浮在溶液中;超声的机械效应对碳酸钙晶体形态的影响甚微.     

超细CaCO_3合成过程中的形态控制

利用电导率仪及pH计跟踪Ca(OH)_2碳化反应过程。研究结果表明:高浓度Ca(OH)_2悬浮液吸收CO_2形成CaCO_3的过程中,反应前期过程速率受CO_2吸收控制,反应末期受Ca(OH)_2的溶解控制,其中吸收控制为整个过程的关键步骤。利用TEM及X衍射分析研究了超细CaCO_3的成核生长机理,探讨了CaCO_3粒子均相成核形成非晶态CaCO_3,并与Ca(OH)_2结合形成线性中间体,而后转变成方解石晶型CaCO_3粒子的过程。考察了添加剂的作用机理,提出添加剂能促进CaCO_3粒子的成核过程,阻止粒子的凝并生长。实验成功地合成出不同形态的超细CaCO_3粒子。     

纳米碳酸钙颗粒表面接枝聚合甲基丙烯酸甲酯的结构及机理分析

通过甲基丙烯酸甲酯（MMA）的自由基聚合实现了纳米碳酸钙表面聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）接枝改性,对碳酸钙表面接枝的PMMA进行了分析表征,并对接枝改性机理进行了探讨。MMA接枝聚合改性纳米碳酸钙粒子的红外分析和碳酸钙表面接枝聚合物的。H-核磁分析表明：甲基丙烯酸甲酯聚合在纳米碳酸钙的表面;凝胶渗透色谱分析表明：碳酸钙表面接枝的PMMA相对分子质量大于MMA水相均聚物,而且分子量分布较均聚物宽;随着MMA单体用量的增加,纳米碳酸钙表面PMMA接枝率增加,接枝密度增加,但PMMA在纳米碳酸钙表面的接枝聚合度基本不变。     

碳酸钙热解的“扩展温区效应”——非等温热重法研究MnO_2、CuO、Cr_2O_3对CaCO_3热解的影响

本文采用非等温热重(TG)研究了MnO_2、CuO、Cr_2O_3对CaCO_3热解的影响.TG曲线表明:在CaCO_3中分别掺入上述物质后,CaCO_3热解的起始温度升高,反应温度范围向高温方向扩展,导致CaCO_3热解更完全.本文称之为“CaCO_3热解的扩展温区效应”.     

Morphology and Polymorph Control of Calcium Carbonate via a Facile Additive-Free Route

In this paper, we reported a facile additive-free route for synthesizing calcium carbonate(CaCO_3) with different morphologies and polymorphs by a precipitation reaction method between Ca(CH_3COO)_2 and NaHCO_3 in water and ethylene glycol(H_2O/EG) mixed solvent. It has been found that the concentration of Ca~(2+) and HCO_3~-, the volume ratio of H_2O/EG and the reaction temperature are turned out to be important parameters for the morphology and polymorph of Ca CO_3. Various interesting morphologies, such as the spherical, elliptoid, spindle-like, petal-like, cricoid, cubic, plate-like and rod-like can be easily obtained. Pure polymorphs of vaterite, calcite and aragonite can also be tuned by adjusting experimental conditions. The studies might be helpful to provide new insights into the morphosynthesis and crystalline phase control of other inorganic materials.O 611.4; O 643.1     

桐酸酸酐水解物对重质碳酸钙表面改性的研究

利用自行合成的桐酸酸酐水解物对重质碳酸钙进行表面改性,并对改性后的粉体进行表征.结果表明:桐酸酸酐水解物用量为碳酸钙1.5%(质量分数),对碳酸钙具有最佳改性效果,活化度可达83.40%,吸油值降为28.29 mL/100 g,黏度降低46.36%,水的接触角为99°.改性碳酸钙填充到PVC材料中,可使复合材料的缺口冲击强度由8.455 kJ/m2增加到10.216 kJ/m2,断裂伸长率由16.12%增加到24.52%.改性碳酸钙对PVC材料起到增韧的作用.     

有机膦酸防垢剂对CaCO_3溶液动电性质的影响

为了探讨有机膦酸防垢剂的防垢机理,将等量的CaCl2溶液和Na2CO3溶液混合,适时测定了加入不同有机膦酸防垢剂时CaCO3生成过程中的Zeta电位,并与加入EDTA的实验进行了比较.结果表明,CaCO3表面带有负电,反应刚开始时Zeta电位变化较快,30 min后趋于稳定;生成过程中加入有机膦酸防垢剂会使碳酸钙表面Zeta电位绝对值变小.最后,从配位化学及胶体化学的角度对实验结果进行了分析,认为加防垢剂后Zeta电位的变化对防垢作用有利.     

多孔性球形超细碳酸钙制备及其生成机理

通过将CaCl2水溶液与混有结晶控制剂H2SO4的NH4HCO3水溶液进行撞击反应,制得了疏松均匀的多孔性球形超细碳酸钙粉体.在撞击反应体系中CaCl2浓度为1 mol/L,NH4HCO3浓度为2 mol/L,H2SO4浓度为0.4 mmol/L.扫描电镜(SEM)分析结果表明,制得的碳酸钙为内部结构疏松的球形颗粒.对多孔性球形碳酸钙的生成机理进行探讨的结果表明,在碳酸钙制备过程中,采用撞击反应以减少反应物接触时间、反应过程中CO2逸出形成爆破力以及适当浓度的结晶控制剂硫酸,对制得的碳酸钙颗粒形貌有着至关重要的影响.     

一株碳酸钙矿化菌的分离与鉴定

基于微生物诱导碳酸钙沉积的岩土工程加固技术是一种环境友好的新技术.碳酸钙矿化菌是该技术应用的前提.为获得具有诱导碳酸钙沉积能力的菌株,采用选择性富集培养、平板分离方法从土壤中分离得到了一株具有尿素分解能力的菌株,细菌诱导产生的沉积物检测结果表明该菌株具有诱导碳酸钙沉积能力.通过形态学、革兰氏染色和16S rDNA序列同源性分析鉴定该菌株为巴斯德芽孢杆菌.     

电压对微生物诱导生成碳酸钙沉淀的影响

微生物诱导碳酸钙沉淀(microbial induced calcium carbonate precipitation,MICP)是一种新型环保固化方法,但碳酸钙的生成量直接影响MICP技术的固化效果,为了在一定界限内提高碳酸钙的生成量,利用MICP技术,研究了不同电压梯度下,脲酶活性的变化规律,在此基础上进一步研究了不同电压梯度、不同通电时间、不同通电方式条件下微生物诱导生成碳酸钙的沉积规律。试验所用微生物为巴氏芽孢杆菌,营养液为三种钙源(氯化钙、硝酸钙、醋酸钙)与尿素1∶1等体积混合,菌液与营养液体积比为1∶15,溶液环境的pH为7.3。结果表明:最佳通电电压为1.2 V;最适通电时间为20 min;最佳的通电方式为全程通电;氯化钙为最佳钙源。故电压对巴氏芽孢杆菌的生物活性起促进作用,提高了其脲酶活性,最终提高了碳酸钙的产量。     

纳米CaCO3-PVC增塑糊流变性能的研究

主要研究了改性纳米CaCO₃填充PVC糊树脂的流变性能。结果表明,改性纳米CaCO₃/PVC增塑糊具有明显的切应力变稀性能和触变性能,与英国ICI公司生产的改性纳米CaCO₃相比,北京化工大学超重力工程研究中心制备的改性纳米CaCO3填充的PVC增塑糊在高剪切速率下粘度相当的情况下低剪切速率时的粘度更高,环面积大一倍左右,具有更好的触变性能。