碳酸钙用途广泛的工业填料和原料,我国高端碳酸钙主要依赖进口。而通过生物模拟方法采用添加剂或模板对无机材料形貌与结构的进行有效调控制备新型的功能材料和器件是当前广泛研究的热点。在大量文献调研和探索试验的基础上,本课题提出了在结晶母液中引入少量双氧水作为气体发生剂,使溶液中均匀析出气体分子及微气相,利用气体分子及微气相控制晶体形貌制备新型碳酸钙的研究。在前期工作中,申请者利用磺化改性聚天冬氨酸制备了具有规整次级结构的碳酸钙微球,希望在对磺化聚天冬氨酸、双氧水影响晶体形貌的原理进行深入的研究的基础上,掌握气体分子及微气相同微晶作用的原理,优化反应条件,制备结构更为新颖实用的碳酸钙晶体材料;或通过两者的协调作用,甚至结合在混合溶剂或微乳液体系中进行反应等辅助手段制备更多的新型材料,并探索一条廉价绿色的新型生产方法。
Calcium carbonate;morphology control;hydrogen peroxide;micro bubbles;crystallization
碳酸钙是一种用途广泛的工业填料和原料,我国高端碳酸钙主要依赖进口。而通过生物模拟方法采用添加剂或模板对无机材料形貌与结构的进行有效调控制备新型的功能材料和器件是当前广泛研究的热点。本课题通过在结晶过程中引入自制的磺化改性聚天冬氨酸成功制备了具有规整次级结构的碳酸钙微球,实现了微球粒径及次级结构单元尺寸的可控制备,并揭示其形成机理;在此基础上进一步实现了具有规整次级结构的哑铃状空心碳酸钙颗粒(方解石相)的制备,在轻质材料填料和新型药物载体领域都有潜在应用价值;通过在结晶母液中引入双氧水作为气体发生剂,使溶液中均匀析出气体分子及微气相,考察了气体分子及微气相对晶体形貌的影响,掌握了双氧水影响晶体形貌的机理,实现了多种形貌碳酸钙的可控制备并实现了三维硫酸钡颗粒相一维针状硫酸钡的可控连续转变。在上述机理研究基础上实现了多种碳酸钙、硫酸钡晶体孔材料的制备,并利用双氧水实现了多种形貌的氧化锌晶体制备领域,探索了一条经济绿色的新型晶体控制制备方法。