链状与环状多糖调控CaCO_3的仿生合成

以可溶性淀粉、β-环糊精及十二烷基硫酸钠(SDS)为模板,在CaCl2、Na2CO3体系中调控合成CaCO3晶体.研究了不同形貌CaCO3晶体成型原因.分别用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等技术对晶体的形貌和结构进行了观察和表征.结果表明:可溶性淀粉溶液中5 d后得到以球霰石为主的球形CaCO3;环糊精溶液中5 d后得到以球霰石为主的CaCO3层状聚集体,随着结晶时间的延长,产物中球霰石逐渐向方解石转化,SDS的加入加快了球霰石向方解石的转化速度.     

氨基酸混合溶剂体系中碳酸钙晶体的制备

以CaCl2和Na2CO3为原料在不同反应条件下制备碳酸钙,首先在65℃恒温下用DMF和超纯水为混合溶剂(1:1),用不同浓度L-精氨酸作为碳酸钙结晶的调控剂,显示当L-精氨酸的浓度为0.04 mol/L时得到的碳酸钙是方解石型,浓度为0.02mol/L是方解石、球霰石及文石的混合体系,当浓度为0.08moL/L时是方解石和文石的混合体系.另外用DMF和超纯水为混合溶剂、0.04 mol/L L-精氨酸作为调控剂,结果显示温度为65℃时所得碳酸钙是方解石型,温度为85℃时得到的是方解石和球霰石的混合体系.研究结果表明L-精氨酸浓度和反应温度的改变对碳酸钙的晶体生长过程有十分重要的影响.     

纤维二糖对碳酸钙结晶的影响

选用纤维二糖为基质,碳酸铵挥发CO2,扩散至CaCl2溶液中合成碳酸钙晶体,采用扫描电子显微镜(SEM),X-射线粉末衍射仪(XRD)对所得产物进行表征,讨论了纤维二糖溶液的浓度和pH对产物晶型及形貌的影响。结果表明,纤维二糖能够合成含有六边形球霰石形貌的碳酸钙晶体,浓度比pH对碳酸钙晶型和形貌的影响更大。     

PAM微球表面方解石晶体的制备与表征

将聚丙烯酰胺(PAM)微凝胶在CaCl2和Na2CO3溶液中交替浸渍,其表面发生碳酸钙沉积反应,研究不同实验条件对所形成碳酸钙晶体(方解石)形貌的影响.利用SEM、FFIR、EDX、TAG等分析手段对制备的PAM-CaCO3复合微球进行表征.结果表明,在PAM微凝胶表面形成了由菱形层状簇集的方解石形貌;随着浸渍的溶液浓度增大,反应速度加快,层数增加,堆积成串状;但浸渍交替时间的延长和PAM微凝胶量的加大,均会使所形成的方解石颗粒变大,簇集层数减少.     

阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠为模板制备球霰石

用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为模板,制备了球霰石型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:未加SDBS时,样品主要为方解石.搅拌3 h,当SDBS浓度为0.5 mM时,样品为球霰石;搅拌10 h,样品为方解石和球霰石混合物.当SDBS浓度1.0 mM时,样品为球霰石.搅拌时间的增加,有利于方解石晶体的形成及产品分散度的增加.当SDBS浓度为5.0mM时,样品的晶型和形貌与搅拌时间无关.根据实验结果,讨论了球霰石形成的可能机理.     

阻垢剂HEDP和PBTCA阻垢机理探讨

碳酸钙晶体有3种晶相方解石、球霰石、文石.阻垢剂HEDP(羟基乙叉二膦酸)和PBTCA(2膦酸基丁烷1,2,4三羧酸)对碳酸钙晶体不同晶相的作用效果不同.实验结果表明,HEDP对方解石有很好的抑制作用,而对球霰石和文石则没有明显抑制效果.PBTCA对方解石和球霰石都有很好的抑制作用,对文石作用效果不明显.基于量子化学半经验方法,计算了HEDP和PBTCA的几何构型和分子中各原子所带电荷;由几何匹配理论说明HEDP可以抑制方解石的生长;PBTCA既能抑制方解石的生长,也能抑制球霰石的生长.     

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.     

PVP与表面活性剂混合模板对CaCO3结晶的调控作用

聚乙烯吡咯烷酮(PVP)分别与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)组成混合模板,在CaCl2、Na2CO3体系中调控合成CaCO3晶体,考察结晶温度对CaCO3晶体的影响。采用电导率法确定混合模板中表面活性剂的使用浓度。通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)及X线衍射仪(XRD)对晶体的形貌和结构进行表征。结果表明:SDS与CTAB结合到PVP长链上的浓度分别为2.4和1.1 mmol/L。在PVP-CTAB模板中,5℃时为方解石的层状CaCO3聚集体,25℃时有部分球形球霰石出现,90℃时得到了棒状文石晶体。在PVP-SDS模板中,5和25℃时均为方解石型球状CaCO3聚集体,90℃时得到棒状文石晶体。     

不同矿化时间下水杨酸对碳酸钙晶体生长的影响

以有机小分子水杨酸为添加剂对碳酸钙晶体的生长进行调控,并用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析(TGA)方法对碳酸钙晶体的晶型和形貌进行了表征。结果显示,当pH值为7.0,加入0.04 mmoL水杨酸时,反应6小时和12小时后碳酸钙晶体的晶型为球霰石和方解石的混合晶型;而当矿化时间延长到24小时后,球霰石的晶型几乎消失,产物基本为方解石。     

3种制备碳酸钙粉体方法的红外比较研究

采用沸腾回流法、半透膜法、模板静置法制备碳酸钙粉体材料.用傅里叶红外光谱仪检测,分析了3种方法中不同实验条件对碳酸钙产物的影响.沸腾回流法可以通过控制实验条件制备大量文石型碳酸钙,半透膜法可以同时制备方解石型和文石型碳酸钙,模板静置法可以通过改变模板制备不同碳酸钙晶体构型,本实验分别制备了方解石和文石型碳酸钙.