不同晶型碳酸钙的仿生矿化研究.pdf

《不同晶型碳酸钙的仿生矿化研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第33卷第5期硅酸盐通报Vo1．33No．52014年5月BULLETINOFTHECHINESECERAMICSOCIETYMav．2014不同晶型碳酸钙的仿生矿化研究张群，张清(安庆师范学院化学化工学院，功能配合物安徽省重点实验室，安庆2460o3)摘要：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．8O体积含量和体系温度密切相关。在含有吐温-8O的情况下，在3O～50℃的范围内，获得的产物几乎全为球霰石；当温度达到7O℃，部

2、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。关键词：气相扩散；仿生矿化；吐温一80；碳酸钙中图分类号：078文献标识码：A文章编号：1001—1625(2014)05—1236-05StudyonBiomimeticMineralizationofCalciumCarbonatewithDiferentCrystallinesZHANGQun，ZHANGQing(AnhuiKeyLaboratoryofFunctionalCoordinationCompounds，SchoolofChemistryandChemicalEn~neefing，Anqin

3、gNormalUniversity，Anqing246003，China)Abstract：Calciumcarbonatesindifferentcrystallinesweresynthesizedbythevapor—diffusiontechnology．TheobtainedproductswerecharacterizedbyX—raydiffraction(XRD)andscanningelectronmicroscopy(SEM)．Theresuhsdemonstratedthatthephasesandmorphologiesofcalciumcarbona

4、tematerialsarecloselyrelatedwiththevolumeratiosofTween一80aswellasthetemperatures．Thefindingofthispapercouldbehelpfulinthecontrolledsynthesisofothermaterials．Keywords：vapor—diffusion；biomimeticmineralization；tween-80；calciumcarbonatc1引言碳酸钙作为最为主要的生物矿物产物受到了诸多的关注，这主要是因为其在造纸、塑料和装饰涂料等诸多领域的广泛应用。碳酸

5、钙属于ABO类的多型晶体，具有六种形态，分别为方解石、文石、球霰石、六水合碳酸钙、一水合碳酸钙和无定形碳酸钙。在上述六种晶型中，前三种为非水结晶相，依据其热稳定性下降依次为方解石、作为一种最为丰富且重文石和球霰石。由于这些材料的形状对其功能具有决定性作用，合成具有可控形状的纳米级材料在近十年里成为人们的广泛研究兴趣，2J。例如，当碳酸钙用作填充剂时，粒子的形貌严重影响产物性能。针状文石可以增加产物的机械性能，而菱形方解石可以增加其平滑度。因此，合成具有一定形状的碳酸钙显得尤为重要。碳酸钙制备的研究已逾一个世纪l5j。大部分的研究是基于实验参数(如pH值，温度和浓度)的调节，以

6、合成出特定的产物。然而，控制参数往往相互作用并在结晶时引起复杂的影响。例如，溶液中pH值的改变会产生质子浓度和过饱和度的改变。而质子浓度和过饱和度这两者对于结晶作用均具有重要的影响。因基金项目：安徽省高等学校自然科学研究重点项目(KJ2011A196)作者简介：张群(1959一)，男，博士，教授，硕士生导师．主要从事无机功能材料的研究第5期张群：不同晶型碳酸钙的仿生矿化研究1237此，在pH值调控实验中，很难定论是何种因素诱导晶体的变化。受到自然界生物矿物的启示，人们将大量的精力集中于探究可溶性聚合物'和离子_8对于碳酸钙结晶的作用。他们成功总结了聚合物模板和离子的作用。但他

7、们的成功是受到条件限制的，而且不能应用到缺少外来聚合物和离子的条件下。在材料制备方面，扩散法很少被化学家和材料学家所考虑，然而该方法在化学工程领域具有极其重要＼r的作用。如果我们从原子尺度来看结晶作用，晶体o人一(ocHcH1)oH是原子／离子通过先后两个过程在适置上进行组H、(oCH，c0c_-(c)装，这两个过程就是成核和晶体生长0．“J。成核现象一⋯是结晶的起始点。其主要决定于过饱和度和温度。晶w+时y+。受到原孥子／离子妻扩散到生誊长面苎的篓控制】=。曼图。吐温铷结构式，而这些原子／离．：～。子