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纳米碳酸钙制备技术与形貌控制要点

发布时间:2022-01-20人气:16

  1.1碳化法合成纳米碳酸钙碳化法是在氢氧化钙的溶液或者悬浮液中,持续通入二氧化碳气体,加入一定晶型控制剂,得到碳酸钙的目标晶型浆液。经过脱水干燥,表面处理等相关处理后,碳酸钙沉淀下来。

  王明等采用碳化法,通过调控反应温度、晶型控制剂种类(无机或有机)和反应时间等条件,分别得到了不同形貌的碳酸钙,包括立方状、棒状、片状、无定型以及纺锤状的碳酸钙粒子,实现了碳酸钙形貌的可控合成。此外,对碳酸钙不同形貌的形成机理进行了初步分析。结果表明:反应温度与反应时间对碳酸钙颗粒的成核与生长速率起着重要的作用.而晶型控制剂主要对晶粒的生长方向产生影响。

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  1.2复分解法合成纳米碳酸钙复分解法制备纳米碳酸钙是一种将可溶性盐溶解,加入沉淀剂,将碳酸钙沉淀下来的方法。利用水溶性钙盐与水溶性碳酸盐进行反应,使碳酸钙沉淀。最后通过控制反应物的浓度、反应温度等条件,即可控制沉淀碳酸钙的粒径。

  为探讨影响碳酸钙形貌的关键因素,黄富宁等以碳酸钠和氯化钙为原料,通过添加助剂和控制温度、加料方式、反应时间,成功制备出不同形貌的碳酸钙。分别得到棒状碳酸钙(文石结构),方形碳酸钙(方解石结构),球状碳酸钙(混有少量方解石结晶的球霰石结晶),花状碳酸钙(含56%方解石和44%的球霰石),六边形碳酸钙(含75%方解石、16%的球霰石和7%的文石)。

  1.3夹套反应釜法合成纳米碳酸钙夹套反应釜法是一种利用夹套反应釜来制备纳米碳酸钙产品的化学方法,易实现低温环境下的碳化反应。在搅拌过程中,不仅提升了反应速度,还能及时引入各种助推剂,使其与反应物充分混合,均匀分散在反应釜内,有助于控制纳米碳酸钙的粒径和晶型。

  孙龙等研究了Mg2+对气-液法制备的碳酸钙晶型和形貌的影响。试验结果表明:镁离子可有效地导向碳酸钙晶型的生长,促进霰石的产生。镁离子加入有效改善了霰石颗粒的形貌,使霰石颗粒具有良好的球形特征,也提高了霰石颗粒的分散性,并颗粒大小较为均匀。

  1.4乳液法合成纳米碳酸钙乳液法是在表面活性剂作用下将两种互不相容的溶剂转化为均一稳定单相微乳液,晶体的成核及生长发生在微小的球状液滴中,具体分为微乳液法和乳状液膜法两种。

  丁杨等采用不同微乳液体系制备出形貌可控的碳酸钙颗粒,并对表面活性剂、助表面活性剂和碳酸钙前驱体等影响因素进行了研究。结果表明,通过改变助表面活性剂的种类,不但可以得到环境友好型微乳液体系,而且可以控制碳酸钙颗粒的生长方向。

  1.5电化学法原位碳化制备纳米碳酸钙电化学法原位碳化通过控制阴极的电流浓度和pH值的方法使阴极稳定生成氢氧化钙的过饱和溶液,一段时间后钙离子迁移至阴极区,pH值高于13时通入二氧化碳发生原位碳化反应,得到纳米碳酸钙胶体并结晶析出。


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