碳酸钙生物矿化研究

文章综述了有序分子模板对碳酸钙晶体的调控研究进展.研究结果表明,通过选择合适的实验条件,可以有效调控碳酸钙晶体的晶型、形貌、尺寸,这为生物矿化机理研究提供了一些依据,同时为合成新型材料提供了方法和途径.     

片状碳酸钙粒子的制备及表征

在乙二胺四乙酸钠((EDTA2Na)和三氯化铝(AlCl3)为添加剂,通过鼓泡法,制得片状CaCO3粒子。利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)和热重(TGA)对所得碳酸钙产品的结构和性质进行表征。     

碳酸钙/聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合粒子制备及表征

研究了纳米碳酸钙存在下的甲基丙烯酸甲酯的无皂乳液聚合。对所得的产品用热甲苯进行抽提,并用TEM、IR、XPS等手段进行分析。结果表明,聚合后纳米碳酸钙粒子表面被PMMA所包覆,并且PMMA不能完全被热甲苯抽提出来,这是由于这部分PMMA是通过化学键接枝在纳米碳酸钙的表面的缘故。     

纳米碳酸钙的制备及表征

研究了以氧化钙和二氧化碳为原料,化学法制备纳米碳酸钙的工艺条件、添加剂的影响及形态。结果表明:中间体氢氧化钙的初始浓度、二氧化碳的流量、反应温度、搅拌速度及添加剂等在控制制备纳米碳酸钙颗粒的形状和尺寸中均十分重要。透射电镜观察结果表明:通过控制反应及添加剂,可以得到尺寸规整的链锁形、纺锤形和球形纳米碳酸钙。表面能谱证实产品为高纯的碳酸钙。X射线衍射和电子衍射的结果进一步表明:所制纳米碳酸钙均属方解石型六方晶系,a0=0.498 9 nm,c0=1.706 2 nm;为多晶结构。     

以黄磷炉渣为原料制备球形碳酸钙

采用黄磷炉渣制备白炭黑后的残留废液为原料制备球形碳酸钙,通过X射线衍射、扫描电镜、Fourier红外光谱仪对所得样品进行表征。结果表明:以乙醇为晶型控制剂能得到球形碳酸钙,只有在温度为15℃、乙醇质量浓度为1%、碳酸钠浓度为0.3mol/L的条件下,才能使晶面的生长速率相同,从而得到球形碳酸钙。在黄磷炉渣的用量为3.0g、碳酸钠浓度≥0.3mol/L、乙醇的质量浓度7%、温度≤15℃或温度≥35℃的条件下可得到粒径较小的碳酸钙。     

生物矿化碳酸钙机理研究进展

生物矿化组织的微观分级结构主要取决于生物控制的分子过程,包括晶体生核、生长,以及矿物结构的堆积方式.生物分泌有机基质通过有机-无机界面处的晶格匹配、立体化学互补,电荷匹配等界面分子识别作用,调控着无机相的结晶过程,并最终形成了具有特定形态的晶体.本文综述了了国内外在模拟研究无机矿化作用机理方发展过程,研究现状.并指出要充分结合生物化学及基因工程来研究生物矿化的长期表达过程.     

生物矿化法制备氧化镓颗粒及其性能表征

以蚕丝蛋白为模板,在相对温和的条件下通过生物矿化的手段形成具有特殊形貌的α-GaOOH颗粒,并通过在不同温度下煅烧α-GaOOH得到α-Ga2O3和β-Ga2O3.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和荧光分光光度计(PL)等手段研究了丝素蛋白多肽和矿化时间对颗粒的影响,对其生物矿化机理进行了初步探讨.结果表明,所制备的β-Ga2O3具有优良的发光特性,丝素蛋白多肽模板以无定形的结构与产物结合在一起,并且经过高温烧结后仍以碳膜的形式包覆在材料的表面.这种碳膜结构对于提高材料的生物学性能起着重要的作用.     

利用电石渣制备球形碳酸钙的新工艺

本文采用甘氨酸水溶液高效地将电石渣中的氢氧化钙提取成为可溶性的甘氨酸钙盐,随后在不添加晶形模版剂的情况下,通过对甘氨酸钙溶液的碳化,简易地合成出了球形碳酸钙.经分析测试,产品纯度和白度均达到96%以上,符合国家标准.XRD结果表明合成物碳酸钙主要是球文石相,含少量方解石相.此外,采用SEM和FTIR对产品形貌及反应机理进行了分析研究,在甘氨酸体系下,Ca2+浓度控制在0.13 mol/L,可以制备表面光滑的球形碳酸钙,其粒径范围在1～3 μm.     

碳酸钙疏水改性及性能表征

采用单一改性剂油酸、硬脂酸、二甲基硅油及复合改性剂对碳酸钙颗粒进行疏水改性。介绍了改性碳酸钙的作用机理。探讨了改性剂种类和加入量对碳酸钙颗粒表面疏水程度的影响,并通过活化度表征疏水程度。采用红外光谱仪表征改性前后碳酸钙的结构,说明改性剂被引入到了碳酸钙颗粒表面上;采用Zeta电位仪测定改性前后碳酸钙随pH变化的Zeta电位,得知改性碳酸钙的Zeta电位受pH影响比较大;采用激光粒度仪测定改性前后碳酸钙的粒径,得知改性碳酸钙比未改性碳酸钙的平均粒径小,且其分散稳定性要优于未改性碳酸钙。该研究也提供了随改性剂种类和加量变化来调整颗粒表面疏水程度的方法,有一定实际意义。     

由铁矿烧结电除尘灰浸出液制备氯化钾及球形碳酸钙

采用物理化学表征方法研究了包钢烧结电除尘灰的基础性质,结果表明,该烧结电除尘灰的主要成分为Fe,K,Na,Ca的化合物,其中的钾盐可通过水浸分离回收. 浸出液中含有大量可溶性硫酸钙. 为了在浸出过程中抑制硫酸钙的溶解,考察了硫酸钙在KCl,NaCl,K2SO4及其混合盐中的溶解性能. 结果表明,由于KCl和NaCl的盐溶效应,硫酸钙的溶解性能得到提升. 应采用低液固比,提高浸出液中硫酸根离子的相对含量,利用硫酸根离子的同离子效应抑制烧结电除尘灰中硫酸钙的溶解. 以碳酸钠为沉淀剂,考察其对钙离子沉淀效果的影响. 结果表明,碳酸钠具有较好的硫酸钙沉淀效果. 在沉淀钙离子的同时,研究了沉淀剂的浓度、反应温度、搅拌强度对碳酸钙晶体形貌的影响,制备获得了分散良好,粒径小于10 mm的球形碳酸钙副产品,实现了资源综合利用. 最后设计了从烧结电除尘灰提取国标20406-2006一级氯化钾并联产球形碳酸钙副产品的工艺路线,该工艺具有工业应用潜力.     

功能性碳酸钙材料的仿生合成及表征

根据生物矿化机理,利用碳化法,选用实验室自制的硬脂酸钠作为改性剂,原位合成出功能性梭形碳酸钙材料。产品的改性效果通过活化度、吸油值、接触角等性能测定。同时通过透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）等测试手段对产品结构和形貌进行表征,并对反应机理进行了初步探讨。实验结果表明,当硬脂酸钠用量达到2.0％（占碳酸钙理论值）时,产品活化度可达到99.9％,接触角为121.62°,从而为仿生矿化制备新材料提供了理论依据和合成手段。     

仿生合成羟基锡酸锌包覆碳酸钙及其对PVC的阻燃研究

采用仿生合成的方法,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为模板,在水溶液中制备了羟基锡酸锌包覆碳酸钙(ZHSCC-1),并将其和不添加SDBS模板制备的羟基锡酸锌包覆碳酸钙(ZHSCC-2)分别应用在PVC 中进行对比研究.结果表明:在ZHSCC含量相同时,ZHSCC-1对PVC的阻燃消烟效果明显优于ZHSCC-2,且前者对...     

不同晶型碳酸钙的仿生矿化研究

以吐温-80为表面活性剂,采用气相扩散技术制备出不同晶型的碳酸钙样品.获得的样品试用X-射线衍射(XRD)、和扫描电镜(SEM)等手段进行表征.结果表明,碳酸钙材料的物相组成和形貌与溶液中吐温-80体积含量和体系温度密切相关.在含有吐温-80的情况下,在30～50℃的范围内,获得的产物几乎全为球霰石;当温度达到70℃,部分产物转变为文石.实验结果的获得对制备该类材料提供了有益的实践参考.     

球形木素磺酸盐树脂合成的优化与结构表征

Calcium lignosulphonate was used to synthesize a spherical lignosulphonate resin in a cheap and non-toxic disperse medium by reversed phase suspension polymerization. The process conditions were optimized by orthogonal experiments. Under .the optxmal conditxons （T=95 ℃, CHCl= 3 mol·L^-1, mHCHO： mCLS=7%, WCLS=50%）, globulation took about 20 min and the product was featured with excellent spherical shape, narrow particle size range, 61.20% of water retention capacity, 0.83 mmol·ml^- 1 of total volume exchange capacity and 3.46 mmol·g^- 1 of total exchange capacity. The results of Scanning Electron Micrograph and Scanning Probe Micrograph indicate that spherical lignosulphonate resin has a rugged surface with porous microstructure in the gel skeleton. The average pore size of dry samples was determined to be 10.46 nm. by the BET method.     

高密度类球形碱式碳酸镍快速制备工艺研究

根据HG/T 4696—2014《工业碱式碳酸镍》的质量要求,研究开发出一条制备工艺简便且易实现产业化的高密度碱式碳酸镍生产工艺。研究了一种加压喷雾的方式进料、使得物料在反应系统内更加均匀、易形成大颗粒、从而提高碱式碳酸镍产品松装密度的制备工艺。通过探究反应温度、反应pH、硫酸镍浓度、碳酸钠浓度、反应转速对松装密度的影响,寻找出影响较大的工艺条件开展正交实验,得出最佳工艺条件：40 ℃条件下,采用镍离子质量浓度为100 g/L的硫酸镍溶液加压喷雾法进料,用106 g/L碳酸钠溶液在自动控制系统下控制反应pH为8.0左右,反应过程中反应转速控制在300 r/min,即可制备出松装密度为0.7 g/cm³以上、杂质含量低且形状为类球形的碱式碳酸镍产品。     

水中悬浮法表征碳酸钙的活化效果

研究了水中悬浮法对碳酸钙活化效果的表征。结果表明,该方法适于表征活性轻质碳酸钙和颗粒极细的活性重质碳酸钙。     

液相沉淀法制备单分散亚微米级球形碳酸锰

以硫酸锰为锰源,碳酸氢铵为沉淀剂,十二烷基硫酸钠为粒径控制剂,采用硫酸锰和碳酸氢铵两种溶液快速同时加入的方式,通过控制合适的反应结晶条件,制备出亚微米级单分散球形碳酸锰颗粒.借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、粒度分析仪等研究了反应结晶条件对碳酸锰粒径和形貌的影响.结果表明,在硫酸锰浓度为1.2 mol/L、碳酸氢铵浓度为0.7 mol/L、反应温度为30 ℃、反应时间为30 min、碳酸氢铵与硫酸锰物质的量比为1.5:1的条件下,可以得到平均粒径约为540 nm的单分散球形碳酸锰微粒.     

球形碳酸钙的控制合成研究

以硼酸为控制剂,氯化钙和碳酸钠为原料,采用共沉淀法制备了方解石型碳酸钙球形晶体。研究了控制剂浓度、反应温度、反应时间、反应物浓度等因素对碳酸钙粒径和形貌的影响。结果表明：在硼酸浓度为0.4 mol/L、氯化钙浓度为0.1 mol/L、20 ℃饱和碳酸钠溶液滴速为4.9 mL/min、反应时间为60 min、陈化时间为60 min、反应温度为50 ℃、氯化钙与碳酸钠物质的量比为1∶1条件下,制备的球形碳酸钙颗粒大小均匀,平均粒径为1.57 μm。     

Sonochemical synthesis of monosized spherical BaTiO3 particles

Monosized spherical particles of BaTiO₃ have been successfully synthesized by a sonochemical method in a strong alkaline environment using BaCl₂·2H₂O as the barium source and TiCl₄ as the titanium source. The as-prepared BaTiO₃ powders were characterized by employing techniques including X-ray powder diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), energy dispersive analysis of X-rays (EDAX) and laser particle size analyzer. The effects of reactant concentrations and Ba/Ti molar ratio on the precipitation of BaTiO₃ particles were briefly investigated. The particles have a monosized spherical morphology and the particle size ranges from submicron (600-800 nm) to nanometer (60-70 nm) by increasing the reactant concentration (from 0.072 mol/L to 0.72 mol/L). The studies indicated that increasing the Ba/Ti ratio can promote synthesis of BaTiO₃.