多种晶型纳米碳酸钙制备及生长机理的研究进展

纳米碳酸钙作为一种通用材料,具有广泛的应用前景和市场需求,近年来备受关注。然而,由于纳米碳酸钙晶型的多样性,导致其在不同领域具备不同的应用潜力。因此,对不同晶型纳米碳酸钙的制备方法、生长影响因素及形成机制进行了深入研究,并且有目标地制备特定晶型产品已成为当前研究的焦点。首先概述了纳米碳酸钙结构,并总结了两种常见制备方法的优缺点和机理;其次重点阐述了晶型控制剂和制备工艺对纳米碳酸钙晶型调控方面的研究进展,并介绍了两种反应器能够增强溶液间微观混合效果,从而大幅提高整体反应效率;最后综述了纳米碳酸钙结晶过程同时受晶体成核和晶体生长共同控制。通过研究这两个结晶过程可以更好地理解内在机理,最终实现晶型和形貌的精确调控。     

不同类型木质素基表面活性剂为控制剂制备碳酸钙

以氯化钙和碳酸钠为原料,不同类型木质素基表面活性剂为控制剂制备碳酸钙,对其晶型和形貌进行研究,以期为碳酸钙的可控制备和应用提供参考。结果表明：加入不同类型控制剂和纯水体系制备的碳酸钙的晶型相同,均为方解石型,但形貌和性能不同。纯水体系产品表面光滑,大小均匀;加入控制剂后产品晶体表面带有针孔,棱角不再分明,分散性增大,其中季胺盐表面活性控制剂较为明显。随控制剂用量的增加,碳酸钙表面的孔隙变小变多,片层变薄。控制剂导致碳酸钙表面多孔、棱角弱化、疏松度和分散性增大、热分解更容易,在填料、药物载体、材料制备模板、吸附剂等方面应用具有潜力。     

汽车保险杠专用料β晶型聚丙烯的研制

向聚丙烯(PP)中加入0．1％的β晶型成核剂，经过双螺杆挤出机造粒，制得β晶型聚丙烯。结果表明：β晶型聚丙烯的悬臂梁缺口冲击强度可达38kJ／m^2，力学性能指标达到汽车保险杠的要求。并通过注射时加入碳酸钙刚性粒子增韧母粒的方法，解决了β晶型PP模塑收缩率大和表面漆膜附着性差的缺点。     

纳米沉淀碳酸钙粒子的制备方法

介绍了一种纳米级沉淀碳酸钙粒子的制备方法。通过在石灰乳碳化过程中加入晶型控制剂，如：聚天冬氨酸、二辛基磺基琥珀酸钠、相对分子质量在500～15000的聚丙烯酸、柠檬酸等，控制晶型及晶体大小。当用柠檬酸为晶型控制剂时，其质量分数为石灰乳的5％-15％。     

以氯化镁为晶型控制剂制备碳酸钙晶须

以氯化镁作晶型控制剂,用碳酸化法制备了碳酸钙晶须,分析了碳酸钙晶须成核生长的原理,研究了利用回收氯化镁溶液,连续补加氢氧化钙制备高质量碳酸钙晶须的方法,并运用扫描电镜和X射线衍射对产物的形貌、结构及组成进行表征.结果表明：所制备的碳酸钙晶须直径为0.6～1.2μm,长度为12～35μm,制备速率为72～108 g/h.     

填料碳酸钙的制备及其形状与晶型控制研究进展

介绍了碳酸钙研究的新进展，主要讨论了普通碳酸钙，碳酸钙晶须和纳米碳酸钙的制备方法和机理，以及碳酸钙晶体的形状与晶型控制。     

塑料、油墨、橡胶专用纳米碳酸钙生产技术

采用碳化法制备纳米碳酸钙，通过控制不同的工艺条件，加入不同的晶型控制剂，分别制得不同粒径、不同晶型的纳米碳酸钙，再进行适当的表面处理，即分别得塑料、油墨、橡胶、造纸用产品。无需特殊设备(与普通轻钙工艺比)，操作方法传统，简单，产品质量好，成本低。     

碳酸钙晶型的二十二酸调控研究

采用复分解法,以氯化钙和碳酸钠为原料,采用SEM、XRD、FTIR、TG等方法研究二十二酸对合成碳酸钙的晶型和表面性质的影响。结果表明,加入二十二酸之后,碳酸钙的晶体结构由方解石变成球霰石,形貌由不规则的立方状形变成了球形;碳酸钙表面全部被活化,由亲水性变成疏水性;二十二酸的羧基和Ca⁽²⁺⁾发生了化学结合反应,使碳酸钙的晶型和表面性质发生了变化。     

几种糖类物质对纳米碳酸钙结晶的影响

纳米碳酸钙是一种重要的新型纳米材料,在涂料、橡胶、造纸等领域有着广泛应用,制备不同类型的纳米碳酸钙颗粒一直是研究的重点。通过碳化法合成纳米碳酸钙,分别以葡萄糖、蔗糖和可溶性淀粉作为晶型控制剂,使用FT-IR、TEM、XRD等仪器对样品进行表征。实验结果表明,由于糖类物质结构中存在的极性—OH基团有较高的电负性,通过电荷匹配作用与Ca²⁺配位,从而对纳米碳酸钙颗粒的粒径大小、形貌和晶型起到调控作用。通过探究不同糖类物质对纳米碳酸钙结晶的影响,为同类研究提供了可靠的实验数据和经验。     

可溶性添加剂对碳酸钙晶型及形貌控制的研究进展

碳酸钙的晶型及形貌直接影响它的性能,涉及到众多的应用领域.本文结合近几年碳酸钙合成的研究进展,综述了可溶性添加剂对碳酸钙晶型及形貌的影响;重点介绍了在碳酸钙的制备过程中常用的可溶性小分子、可溶性大分子及水溶性表面活性剂三类可溶性添加剂对碳酸钙晶型及形貌的影响,并对其作用机理进行了初步探讨,为碳酸钙的工业应用提供了理论指导.     

Influence of pigment blends of different shapes and size distributions on coated paper properties

Paper coating pigment plays an essential role in the achievement of the desired end paper qualities. Different pigment varieties are available for paper coating. Ground calcium carbonate (GCC) is the major one used frequently in coating formulations. Precipitated calcium carbonate (PCC) is gradually gaining importance in paper coating, as it can be prepared in different shapes and sizes. The present study was carried out to determine the influence of PCC pigments with different shapes and sizes on paper properties, and their limitations and advantages when blended with finer grade GCC. PCC pigments of calcite and aragonite crystalline polymorphs having rhombohedral, orthorhombic, and scalenohedral habits were selected for the study. It was observed that the viscosity and water-holding capacity of the coating color was reduced with the introduction of PCC in the coating formulation. The PCC pigments showed greater light scattering, opacity, and smoothness of the coated paper as compared to the GCC pigment. The clustered (rosette) shape of scalenohedral habit calcite PCC results in the greatest light scattering, opacity, and surface strength amongst all PCCs. The aragonite PCC of orthorhombic habit and calcite PCC of rhombohedral habit show an almost similar trend in coated paper properties with the greatest smoothness and paper gloss.     

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。     

均相沉淀法制备不同晶形碳酸钡的研究

以八水氢氧化钡和尿素为原料,采用均相沉淀法制备了碳酸钡粉体。通过添加合适的晶形控制剂,合成了线状、针状和柱状等不同晶形的碳酸钡粉体,通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)进行了表征,结果表明:当晶形控制剂用量为0. 3% (控制剂与氢氧化钡的质量比)左右时,合成的碳酸钡粉体分散性良好,粒度较小,形貌完整。同时对不同晶形碳酸钡的形成机理进行了初步的探讨。     

光学显微镜在轻质碳酸钙研制中晶体观察的应用

介绍使用光学显微镜观察轻质碳酸钙晶体的方法。此法操作简便、直观,可用于轻质碳酸钙新产品研制和生产中及对轻质碳酸钙的结晶形状、晶体大小和均匀性的观察。     

Synthesis of nanosized calcium carbonate (aragonite) via a polyacrylamide inducing process

A carbonation route for the synthesis of nanosized calcium carbonate (aragonite) was studied. In the process, polyacrylamide was used as an organic substrate to induce the nucleation and growth of calcium carbonate. The calcium carbonate particles were produced by means of carbonation of the mixture of calcium hydroxide and polyacrylamide by bubbling CO₂/N₂ gas mixture_. The operating parameters such as the concentration of organic substrate and temperature were varied to study their influences on the polymorph and crystal sizes of calcium carbonate particles. The morphology of the calcium carbonate particles was characterized with transmission electron micrograph (TEM). The synthesized calcium carbonate particles in the presence of organic substrate are the mixture of aragonite with needle shape and calcite with cubic shape. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis reveals the presence of aragonite and calcite. The polymorphs and their crystal sizes were characterized with X-ray diffraction (XRD). The calcium carbonate nucleated in the organic substrate exhibited different endothermic peak in differential thermal gravity (DTG) results compared to one coexisting with the organic substrate.     

添加剂对氨基酸多晶型溶液结晶过程影响的研究进展

氨基酸的不同晶型往往表现出不同的理化性质和药用效果。因此通过调控氨基酸多晶型溶液结晶过程得到目标晶型非常重要,其中添加剂对不同晶型的影响直接且有效,是控制晶型生产常采用的手段。本文综述了不同种类添加剂对氨基酸多晶型溶液结晶过程的影响。首先,以水溶液中不能直接得到的甘氨酸γ晶型为例,阐明了酸、碱和无机盐对其成核的促进作用,从电荷补偿角度分析了该类添加剂对不同晶型生长过程的影响机理。其次,阐述了tailor-made添加剂对氨基酸晶体形态和晶型的调控作用,重点分析了不同结构的tailor-made添加剂对晶型转变的影响规律。介绍了醇-水等混合溶剂对不同氨基酸多晶型结晶过程的选择性影响。最后,在以上分析的基础上,对通过添加剂分子设计制备不同目标晶型进行了展望。     

模板法合成碳酸钙研究进展

碳酸钙是最丰富的生物矿物材料之一,不同形貌、不同晶型的碳酸钙可适用于印刷、陶瓷、涂料、医学等不同领域。模板法因其可以有效地控制合成碳酸钙的形貌、结构和尺寸,而成为目前制备碳酸钙的重要手段之一。本文结合近几年模板法控制合成碳酸钙的发展,综述了利用小分子、天然生物大分子、凝胶体、微乳液、聚合物等介质作为软模板合成碳酸钙的研究进展,同时简述了硬模板法合成碳酸钙的研究进展,分析比较了各种介质作为模板调控碳酸钙的优缺点,综述了模板法制备碳酸钙未来发展的主要方向及面临的问题。在此基础上,指出深入系统研究模板法调控合成碳酸钙的作用机理,结合电化学等现代技术手段,不断完善调控碳酸钙的晶型和形貌的技术,成为未来研究的重点。     

超细碳酸钙的合成与形状控制

采用气体分布板控制碳化速度,通过加入不同形状的控制剂,合成了链状、片状、立方体状、纺锤状、球形、针状六种不同形状的超细碳酸钙．研究了碳化过程中的粘度变化及机理和碳化速率对碳酸钙晶体成核生长过程的影响．基本实现了链状碳酸钙的粒度控制．     

Ti4+对碳酸钙的表面掺杂包覆改性及其用作造纸填料的研究

采用螯合型钛酸酯偶联剂对沉淀碳酸钙进行改性,将改性产物经550 ℃煅烧,得到改性碳酸钙.对产物进行XRD,XPS,红外分析表征,结果显示:改性的碳酸钙的表面存在有钛酸钙晶体和钛的四价氧化物.将改性碳酸钙用作造纸填料,纸张的白度略有升高,力学性能有一定程度的下降,填料留着率没有发生明显的变化.     

超重力反应沉淀法制备碳酸钙的过程与形态控制

采用pH计、电导率仪、XRD原位检测了超重力反应沉淀法制备轻质碳酸钙的碳化过程及其动力学. 研究发现，碳化反应前期二氧化碳吸收为控制步骤，碳化反应后期转化为Ca(OH)2溶解控制. 同时发现在碳化过程前期有一明显的凝胶化现象，此时的pH值和电导率出现突变. XRD显示，此时有新相生成. 由于超重力环境下可以极大强化二氧化碳传质速率和微观混合，碳化时间较传统的“碳化法”缩短4倍以上. 结合过程控制，通过选择不同的工艺操作参数和相应的晶形控制剂，可以有选择性地控制碳酸钙的成核和生长，成功地合成了具有不同粒径的立方、链锁、纺锤、针状、片状、球形、花瓣、纤维等8种不同形态的碳酸钙粒子.