碳酸钙仿生材料的制备

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在NaCO3/CaCl2和CO(NH22/Ca(CH3COO)2的反应体系中制备了CaCO3。分别利用傅立叶变换红外吸收光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段进行了表征。研究了表面活性剂、搅拌时间、PH值等因素的影响。得出了如下结论:1.用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为模板,制备了球霰石型CaCO3。未加SDBS时,样品主要为方解石。搅拌3h,当SDBS浓度为0.5mM时,样品为球霰石;搅拌10h,样品为方解石和球霰石混合物。当SDBS浓度≥1.0mM时,样品为球霰石。搅拌时间的增加,有利于方解石晶体的形成,及产品分散度的增加。当SDBS浓度为5.0mM时,样品的晶型和形貌与搅拌时间无关。根据实验结果,讨论了球霰石形成的可能机理。2.将CaCl2和Na2CO3水溶液在强烈搅拌下快速混合,制备了碳酸钙。在纯水溶液中,不稳定的球霰石转变为稳定的方解石,未调节PH值时,随搅拌时间的增加,CaCO3的粒度增加;调节PH=7值时,随搅拌时间的增加,CaCO3的粒度减小;获得方解石的热力学性质函数。当SDBS浓度为5mM时,制备了单一的球霰石型碳酸钙;未调PH值,搅拌时间对其形貌没有影响;而调节PH值时,得到不规则的粒子。3.在非离子表面活性剂Tween60存在下,制备了方解石型CaCO3。在Tween60存在下形成六面体方解石。样品的形貌与搅拌时间与温度无关。4.以尿素和乙酸钙为原料,玻璃片为模板,在水热釜中制备了碳酸钙。未加SDBS时,样品为文石。加入SDBS时,在定温(90℃)的条件下,样品为球霰石;在定温(120℃)的条件下,样品为方解石。根据实验结果,讨论了碳酸钙形成的可能机理。5.本文在水热釜中,利用表面活性剂PAM和CTAB为模板,制备了碳酸钙。在PAM的体系中,浓度相同时,升高温度,碳酸钙的粒径增大。在温度一定时(120℃),在含较低浓度PAM的体系中(0.1g.L-1),有文石的存在。加入PAM主要得到球霰石。PAM和CTAB复配得到文石。根据实验结果,讨论了碳酸钙形成的可能机理。
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