纳米碳酸钙的化学制备方法与应用现况

纳米碳酸钙作为功能性填料广泛应用于许多行业,本文就有关纳米碳酸钙的化学制备工艺及应用进展做以说明。     

纳米碳酸钙表面改性技术及进展

综述了纳米碳酸钙表面改性技术的研究现状、表面改性方法以及几种晶形纳米碳酸钙的制备方法。分析了目前纳米碳酸钙表面改性技术存在的问题，并对未来的发展方向提出了自己的看法。     

纳米碳酸钙负载奥曲肽可吸入缓释制剂研究

采用复分解法制备了3种不同微观形貌的纳米级碳酸钙,研究了添加剂聚丙烯酸(PAA)和聚天冬氨酸钠(PASP)的引入对碳酸钙微观形貌和物相结构的影响;以纳米碳酸钙材料作为药物载体,通过浸渍吸附-冷冻干燥工艺装载药物奥曲肽,构建了可吸入缓释微粉制剂;测试了碳酸钙载体材料的理化性能及体内生物效应,考察了微粉制剂的微观形貌、载药量、体外释药性能、体外吸入沉积性能。结果表明：添加剂的引入可以实现对碳酸钙粒径、微观形貌和物相结构的调控;纳米碳酸钙载体能够有效负载奥曲肽,所制备的微粉制剂保持了载体原有的形貌;在所制备的3种纳米碳酸钙载体材料中,由球形与棒形混杂状纳米碳酸钙载体制备的微粉制剂的综合性能最佳,其载药量为31.3%,有效部位沉积率达到42%,持续释药时间达到48 h,具有较好的体外吸入沉积性能和体外释药性能;球形与棒形混杂状纳米碳酸钙对THP-1细胞无毒性,低浓度时不会引起炎症效应,并且可以将药物有效地递送至肺部并在肺部滞留7 d,具有作为可吸入缓释制剂载体的潜力。     

控制剂对文石型碳酸钙晶须合成的影响

碳酸钙是一种重要的无机化工产品,不同晶须的碳酸钙对人类的生产生活方面有不同的作用,其中文石型碳酸钙作为一种新材料,近几年成为科研工作者广泛研究的对象.制备生产文石型碳酸钙的方法有多种,因控制剂在这些制备方法中起关键作用,故归类总结了一些常见控制剂在文石型碳酸钙形成中的作用机理.     

电石渣矿化CO2-可控制备碳酸钙的实验研究

本文提供了一种以电石渣为原料,循环利用氯化铵制备高纯碳酸钙的方法;通过实验系统讨论了碳酸钙制备的工艺条件以及不同工艺条件对所得碳酸钙晶型与形貌的影响. 结果表明：碳酸钙制备的优化工艺条件为CO2流速 80 mL/min, 反应温度30 °C, 反应时间60 min;所得产物为纳米的球形球霰石,产物中CaCO3的含量为99.95%, 白度为99.3%, 产物具有良好的自流动性和自粉化性;整个制备工艺中碳酸化反应滤液可循环利用8次, 此时的反应效能大于50%;通过工艺条件的调控成功制备出高纯纳米碳酸钙、球霰石型碳酸钙、文石型碳酸钙以及方解石型碳酸钙. 论文提出的研究方案有望应用于电石渣的资源化利用与碳酸钙的可控制备.     

离子液体在纳米碳酸钙制备中的应用

目的合成离子液体[DMIM]BF4(1-癸基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐),并研究其在纳米碳酸钙制备中的应用。方法氯化钙和碳酸铵在参杂有离子液体的溶液中生成碳酸钙,再将碳酸钙烘干,制得纳米碳酸钙。结果在离子液体的参与下可以改变碳酸钙的平均粒度,其范围为40～70 nm符合纳米级要求,通过氯化钙浓度、温度、离子液体加入量单因素实验考查对碳酸钙平均粒度的影响。结论在纳米碳酸钙制备过程中应用离子液体来改变产物的性状是可行的。     

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。     

糖类添加剂对纳米碳酸钙形貌的影响

借助于液相碳化法制备了不同结构的纳米碳酸钙颗粒,利用TEM和XRD等方法研究了不同分子结构糖类添加剂对碳酸钙颗粒形态和结构的影响。研究发现直链结构糖类影响纳米碳酸钙的成核,碳化生成立方结构的纳米碳酸钙颗粒;环状结构多糖对纳米碳酸钙的成核和生长均产生影响,碳化生成球状、片状、针状、纺锤状、立方形等多种不同结构的纳米碳酸钙颗粒。     

单分散纳米碳酸钙的制备和表征

采用微乳液法,利用Ca(NO₃)₂和Na₂CO₃在微乳液界面处发生反应,制备得到了分散性良好,尺寸大小为10nm左右的纳米碳酸钙。实验发现,油酸含量对碳酸钙分散性有重要影响,当油酸含量是碳酸钙质量的2.5%时,所制备的颗粒分散性良好。XRD检测结果表明,所得碳酸钙产品主要包含球霰石和方解石两种晶型;热重（TG）和差热（DSC）分析表明：包覆在纳米碳酸钙表面的改性剂质量分数与加入的油酸的量相吻合,这证明了油酸基本包覆在了碳酸钙粒子表面,从而改善了碳酸钙的分散性。     

超声波对纳米碳酸钙合成过程的影响

介绍了纳米碳酸钙的制备原理和方法.探讨了在超声波存在条件下,初始碳化温度、Ca(OH)2乳液浓度、CO2流量对合成反应过程的影响.研究结果表明,超声波具有强化纳米碳酸钙合成反应过程的作用,能够改善反应体系的传质、传热效果,大大提高溶液中钙离子的过饱和度,诱导碳酸钙迅速均匀成核;在超声波的作用下,碳化过程的最高初始温度可以提高5℃,从而能够缩短合成反应时间,提高合成效率.在试验研究的基础上,利用自制的超声合成反应器,在最佳工艺条件下,稳定地制备出了20~30 nm的纳米碳酸钙粉体;实现了利用超声波进一步细化、均匀化合成纳米碳酸钙产品的目的,使制备的纳米碳酸钙产品的质量更加优化.     

新型改性纳米碳酸钙对天然橡胶的补强作用

制备了一种新型改性纳米碳酸钙M-CaCO3,采用FTIR、TGA和SEM对M-CaCO3的结构形态进行了研究;同时探讨了其与天然橡胶(NR)形成的纳米复合材料(NR／M-CaCO3)硫化胶的结构、形态和力学性能,并分别与硬脂酸包覆型工业纳米碳酸钙(CCR)及其与天然橡胶形成的纳米复合材料(NR／CCR)硫化胶进行比较,结果表明,M-CaCO3对NR具有显著的补强作用,其补强效果远优于CCR。     

无规共聚聚丙烯中β-晶的增韧作用

为提高无规共聚聚丙烯(PPR)冲击强度,制备了庚二酸钙成核PPR和纳米碳酸钙与负载庚二酸钙的纳米碳酸钙填充PPR,采用力学性能测试方法、DSC、XRD和SEM对比研究了其力学性能、结晶性能和β-晶含量。讨论了庚二酸钙和纳米碳酸钙及其负载庚二酸钙的纳米碳酸钙对PPR冲击强度、断裂伸长率、结晶温度和β-晶含量的影响,指出采用负载型β-成核剂是提高PPR韧性的有效方法。     

添加剂条件下氯化钙制备纳米碳酸钙

基于化工生产中大量副产氯化钙,以氯化钙、氨水和二氧化碳为原料,在添加剂条件下对制备纳米碳酸钙进行了研究。实验研究了添加剂种类和用量、反应温度和二氧化碳流量等工艺条件对产物粒径的影响,采用XRD和TEM对产物进行了分析。实验结果表明:在添加剂条件下,以氯化钙、氨水和二氧化碳为原料可以制备纳米碳酸钙,反应条件温和能耗低;实验条件下制备的产物为方解石型近球状纳米碳酸钙。     

利用电石渣制备纳米碳酸钙的研究

以电石渣为原料 ,制备纳米碳酸钙 .研究制备过程中原料浓度、气体浓度、气体流速、反应温度、搅拌速度、添加剂用量等对产品粒径及晶型的影响 .采用 TEM、XRD等手段对颗粒形态与结构进行表征 ,纳米碳酸钙平均颗粒粒径约 5 0 nm,晶粒平均尺寸约 30 nm,为方解石型 .     

纳米碳酸钙和SBS复合改性沥青的性能

用直接剪切的方法制备纳米碳酸钙和SBS复合改性沥青,对纳米碳酸钙和SBS复合改性沥青的常规技术性能、SHRP技术性能及动态力学性能等进行试验研究。研究结果表明,在SBS改性沥青(SBS含量为5%)中掺入纳米碳酸钙后,随着纳米碳酸钙含量的增加,复合改性沥青的软化点、针入度指数提高,但5℃时延度降低;纳米碳酸钙和SBS含量均为5%的复合改性沥青满足PG 76—22的指标要求;纳米碳酸钙和SBS复合改性沥青的贮能模量E′、损耗模量E″在试验温度区间(-30～30℃)均比SBS改性沥青的高,但复合改性沥青的损耗角正切(tanδ)在10℃以下略比SBS改性沥青的高,而在10℃以上则略比SBS改性沥青的低,说明在SBS改性沥青中掺入纳米碳酸钙获得了良好的增强效果,且低温下的韧性有所提高。     

聚苯乙烯/丙烯酸丁酯/纳米碳酸钙复合微粒的制备与表征

将苯乙烯（St）、丙烯酸丁酯（BA）在纳米碳酸钙粒子存在下的水相悬浮液中进行无皂乳液聚合,制备纳米碳酸钙聚合物复合微粒。通过透射电镜（TEM）、红外光谱（IR）、热重（TG）等手段对其进行表征,证明通过该工艺可以实现聚合物在纳米碳酸钙表面的包覆。复合微粒与纳米碳酸钙相比,耐酸性明显增强;ξ电位发生了变化,复合粒子表面的电性发生了很大的变化     

纳米碳酸钙材料的工业合成与应用

该文对目前工业上生产纳米碳酸钙的方法作了较为详细的综述。对一步碳化法、两步碳化法、多段喷雾碳化法、旋转填充床碳化反应器碳化技术制备链形、纺锤形、球形、立方形等不同形状的纳米碳酸钙材料的方法进行了比较和总结。     

有机无机复合发泡材料的制备及影响因素分析

为制备一种力学性能优异、阻燃性好、泡孔均匀的高无机含量复合发泡材料,本文通过模压发泡以聚氯乙烯树脂、纳米碳酸钙为原料,偶氮二异丁腈/偶氮二甲酰胺为化学发泡剂,甲苯为物理发泡剂,测试了发泡材料的表观密度、压缩强度、硬度和极限氧指数等性能,并且考察了纳米碳酸钙、邻苯二甲酸二辛酯和溶剂的影响。实验研究结果表明:当PVC100份、DOP25份、纳米碳酸钙100份、甲苯70份时,发泡体的表观密度为0.46 g/cm3,压缩强度为0.80 MPa,硬度为83.5HA,极限氧指数值为26.2%。该方法可为制备高强度外、墙承重发泡保温材料提供参考。     

高分子/无机杂化纳米粒子用于药物共传递系统的研究

纳米粒子在抗癌药物传递、基因治疗、临床诊断等生物医药方面具有独特的优势.将作用机理不同的抗癌药物联合使用可达到提高药效的作用.通过共沉淀的方法制备了海藻酸/碳酸钙杂化纳米药物传递系统.该制备方法简便,条件温和,所得纳米粒子的尺寸与形貌可控.体外释药行为研究表明,同时负载阿霉素与紫杉醇的海藻酸/碳酸钙杂化纳米粒子对2种抗癌药物均具有较好的缓释效果;体外细胞毒性研究表明,载体材料毒性很小而载药纳米粒子对HeLa细胞具有较好的抑制效果.     

纳米碳酸钙合成专利技术分析

目前国内公开的技术中纳米碳酸钙大多是以石灰石为主要原料生产的,采用碳化法将优选石灰石高温煅烧,得到氧化钙和二氧化碳,然后氧化钙和水反应,生成精制氢氧化钙悬浮液;然后通入气体,陈化一段时间,抽滤、干燥、粉碎,得到碳酸钙产品。碳酸钙的粒度和晶型是由碳化过程中决定,碳化法得到的样品质量好,成本低,是目前国内外生产纳米碳酸钙最常见的方法。