在高剪切结晶器中合成文石型纳米碳酸钙

在高剪切结晶器中,以Ca(OH)_2-CO_2为反应物系,磷酸和聚丙烯酰胺(PAM)为复合添加剂,成功合成了文石型纳米碳酸钙。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了产物的晶体结构和形貌,探讨了高剪切结晶器转速和添加剂用量对碳酸钙晶型和粒径的影响。结果表明,在高剪切结晶器中制得的文石型纳米碳酸钙纯度为98.1%,平均直径为50nm;而且反应时间只是普通搅拌反应器的(1/6)~(1/3)。高剪切结晶器具有较好的微混合性能,在反应结晶过程中能有效调控结晶器内过饱和度分布等微环境,利于亚稳态的文石形成。磷酸和PAM复合添加剂对晶型和粒径的调控有重要的作用。磷酸与Ca(OH)_2反应生成了羟基磷灰石,其作为晶种诱导文石异相成核;PAM对粒径减小有重要作用,能够阻止晶体沿着径向生长,使亚稳态的文石在溶液里稳定存在,防止粒子间的团聚。