功能性纳米碳酸钙的仿生合成技术(王成毓著)思维导图
纳米碳酸钙制备实验研究
５ 生 产 的 产 品
（） 品型 号：６ ０ ，８ ０ １产 ８ Ｓ ０ Ｓ，１ ０ Ｓ ５ Ｓ ０ Ｓ ０ ，１ ０ ，１ ０ ； ０ ２ ４ （） 品规格 ：４ ０ ２产 ０ ｍｍ，５ ０ ０ ｍｍ，６ ０ ５ ｍｍ，８ ０ ０ ｍｍ，
（） 辊温度 ：６ ６压 ０℃以下；
（） ７ 有机 载体锅 炉 输出温 度 ２ ０－ ０ ８ ３ ０℃， 电加 热温 度
１ ００℃ ：
芯糊和盖糊的增塑剂均选择性 能全面的邻苯二 甲酸二辛
酯，也 可用 二甘醇二苯 甲酸酯（ Ｅ Ｂ 替代 。 ＤＤ）
３． 芯 糊 、 盖 胶 料 配 设 计 及 物 理 机 械 性 能 ５ 覆
ｐ
∞
将 石灰石置于 １ ０ ３ ０℃的马福炉 内煅烧 ３ ｈ制得氧化 钙。 称取定量 的氧化钙分批次加入 装有 ６ ０～７ ℃热水的消化反 Ｏ 应装置 中进行 消化反应， 反应至温度不再上 升为反应终点 ， 自然冷 却后将生 成 的氢氧化 钙悬 浮液 经 ２ ０目筛子 过滤 ， ０
和 碳 化 反应 温度 随 时 间的 变化 、碳 化 反应 ｐ Ｈ值 随时 间 的 变化 、不 同氧 化 钙 原料 制 得 产 品 的 产量 和 产 率 。 关 键 词 ： 验 室 ；制 备 ； 纳 米碳 酸 钙 实
Ｅ ｐ ｒｍ ｅ ｔ ｔ ｄ ｎ Ｎａ ｏ Ｃａ ｘ ｅ ｉ ｎ ｕ ｙｏ ｎ － ＣＯ３ Ｓ
Ｖ ｃ ｔ ｎ ｌ ｅ ｈ ｏｏ ｙＣｏｌｇ Ｚ ｕ ｈ ｕ ｕ ａ １ ０ ４ ｏ ａｉ ａ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｌ ｅ ｈ ｚ ｏ Ｈ ｎ ｎ４ ０ ） ｏ ｇ ｅ ２
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｎ ｎ — Ｃ ｓ ｐ ｅ ａ ｅ ｙ ａ ｉｉ ， ｌ ｉ ， ｉ ｒ ｇ ｃ ｒ ｏ ｉ ｎ ， ｄｆｉｇ ｐ ｍｐｎ ｌａ ｉｎ ｓ ｒ ｃ ： ａ ｏ Ｃａ Ｑ ｗａ ｒ ｐ ｒ ｄｂ ｌ ｎｎ ｓ ｋｎ ｆ ｅ ｉ ， ａ ｂ ｎｚ ｇ ｍｏ ｉ ｎ ｕ ｉ ｆ ｒ ｔ ， ｃ ｃ ｇ ａ ｇ ｌ ｎ ｔ ｉ ｙ ｇ ｉ ｏ ｔ
碳酸钙在聚合物胶束控制下的仿生合成
直径约 60 nm 的球状胶束 . 本文中， 碳酸钙的矿化 研究主要在 50℃ 下进行 .
Fig. 1
Plots of scattered intensity as a function of temperature
The concentration of PNIPAM-b -PLGA is 1 g · L － 1 ， the solution pH value is 8. 0 ； Shown in the inset is the R h distribution of the copolymer micelles at 50 ℃ .
2 （ b） 所 示. 从 图 所得到碳酸钙的 形 貌 见 图 2 （ a ） ，
－1 2 （ a ） 中可 以 看 到， 在 胶 束 浓 度 为 2. 0 g · L 时，
碳酸钙形成直径约为 50 μ m 的 巢 状 结 构 . 从 局 部 放大 图 可 以 看 出 这 种 结 构 由 直 径 0. 3 μ m 到 1 μm ， 呈弯曲生长 的 纤 维 组 成 . 另 外 一 个 特 点 就 是 在一些纤维的顶 端 存 在 液 滴 状 的 生 长 点 . 胶 束 浓
. 控制碳酸钙矿化的聚
［ 3］
如聚肽 合物主要 集 中 于 亲 水 性 的 聚 合 物，
、 蚕
1
1. 1
实验部分
原料 N -异丙基丙烯酰 胺 （ NIPAM ） 、 巯基乙胺盐酸
［ 5］ ［ 6］ 、 羧 甲 基 纤 维 素 和 聚 多 糖 等. 两 亲
性或环境敏感性聚合物形成的胶束在矿化中能够 起到诸如 促 进 成 核 作用
PNIPAM 嵌段在高温下转 变 为 疏 水 链 段 的 性 质 制 备聚合物胶束 . 首 先 配 备 一 系 列 浓 度 的 PNIPAMb -PLGA 水 溶 液 并 取 4 mL ， 加 入 0. 05 mmol 的 CaCl 2 ， 使用盐酸 、 氢氧化钠与超纯水调节 pH 值在 7. 8 ～ 8. 2 之间， 并 使 最 终 溶 液 体 积 为 5 mL. 将 混 50℃ ） 中制备聚 合溶液放置在恒温烘箱（ 如 40℃ 、 合物胶 束 并 稳 定 . 以 （ NH 4 ） 2 CO 3 分 解 缓 慢 释 放 CO 2 提供碳源的 气 体 扩 散 方 法 控 制 结 晶 过 程 . 将 混合溶液 和 （ NH 4 ） 2 CO 3 粉 末 分 别 放 入 10 mL 小 烧杯， 使用 Parafilm 封 口， 并 将 Parafilm 分 别 用 针 尖扎出 2 个小孔， 然后共同放入干燥皿进行反应 . 反应温度使用恒 温 烘 箱 控 制， 反应时间一般控制 在 3 天. 1. 3 性能测试 扫 描 电 镜 （ JSM 6460 ， JEOL ） 、 光学显微镜 （ Olympus ，BH2 ） 测 定 矿 化 产 物 形 貌； 激 光 光 散 CGS5022 ） 表 征 溶 液 中 聚 集 行 为； 粉 射仪（ ALV ， 2550V ） 表 征 晶 末 X 射 线 衍 射 仪 （ Rigaku D / Max体晶型 .
纳米碳酸钙的制备
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表1 试验设备仪器一览表 Table 1 Experiment equipment and apparatus schedule
名称 生产厂家 型号 精度、规格
自吸式搅拌反器 空气泵 气体转子流量计 pH计 电导率仪 标准筛 白度仪 激光粒度仪 电热干燥器 增力电动搅拌机 超级恒温器
应过程也极其复杂。研究碳化过程，试验中采用电导率仪
及pH计跟踪碳化反应全过程。
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三、实验内容
本实验采用自吸式搅拌反应器，用pH计和电导率仪
跟踪碳化反应全过程，对新工艺碳化过程的基本特性进
行研究。 1 试验设备仪器 碳化反应中所需的主要试验设备仪器如表1。
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1、电导率的测定
在Ca(OH)2悬浮液中存在的离子有OH-、HCO3-、CO32-、Ca2+等 多种离子。它们在25℃水中的当量电导分别是：OH-为197.6s·cm2, HCO3-为44.5 s·cm2, CO32-为69.3 s·cm2，Ca2+为59.5s·cm2。另外， Ca(OH)2的溶解度比CaCO3的溶解度大得多（在25℃时， KspCa(OH)2=5.5×10-6， KspCaCO3=8.7×10-9）。所以可以认为在反应 中期之前，溶解的Ca(OH)2是主要的电导物质。并且由于溶液中的 Ca2+实质上受到CaCO3的溶解度控制，其浓度很小，因此可简单的 认为溶液中的电导率值是由溶解的Ca(OH)2电离出来的OH-所决定 的。所以体系的电导率的变化基本上反映出溶液中的OH-浓度的变 化，采用电导率仪跟踪碳化反应过程。
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六、 产品性能的分析与检测
纳米碳酸钙
纳米碳酸钙制备(中国选矿技术网)一、前言碳酸钙作为一种重要的无机化工原料，被广泛地应用于橡胶、塑料、造纸、油墨、涂料、油漆等行业。
根据加工方法及产品性能的不同，碳酸钙有重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米碳酸钙和活性碳酸钙之分。
近几年，随着湿法研磨技术的深入，超细重钙在某些行业中的应用已达到或超过了轻钙。
国内中小型轻钙厂因而大多面临停转产的局面。
但理论和实践上业已证明，湿法研磨要得到0.1μm以下的粒子很困难，而且研磨碳酸钙的晶形是无定形的，不能根据不同行业的需求制备不同晶形的产品，在性能上亦不能取代纳米碳酸钙。
因此，研制和开发适于轻钙厂转产的新工艺，以及适用于不同行业要求的新产品，促进我国橡胶、塑料、油墨等工业产品提高质量、档次，并走向国际市场，已成为碳酸钙工业面临的一项重要课题。
纳米碳酸钙是重要的无机化工原料。
国内广东、上海等地有生产厂家，但制备技术还较落后，产品品种少、质量低、产量小，国内需求主要靠从日本、英国等国家进口。
因此，结合不同行业的需要开发不同的系列化产品，并结合国情开发生产控制简单的新工艺，是一项重要课题。
东北大学已在此方面取得了可喜的进展。
二、试验方法和装置纳米碳酸钙的制备方法，采用工业上应用较多、操作控制简单的间歇式搅拌碳化法。
取－3mm石灰粉料，加水消化成Ca(OH)2，经净化配制成一定浓度的乳液，在反应器中与CO2反应，反应结束后，产品经脱水、干燥、解聚得最终产品。
试验过程的工艺流程如图1所示。
在上述工艺流程中，“纳米CaCO3的合成”是本试验系统的核心。
本试验系统有两个突出的特点：一是CO2钢瓶气与空气可以按一定比例混合后（或者是纯CO2气体，本研究采用纯CO2气体）经特殊的气体喷嘴导入反应器，并经高剪切装置，把气泡击碎成极小气泡。
使CO2气体与悬浮液的接触面积大大增加，不仅提高了CO2的利用率，而且溶液的过饱和度提高，容易形成更小的晶体，并且使反应体系中CO2气体分布均匀化，容易获得均匀的纳米碳酸钙产品。
第七章 模板合成法(仿生合成).
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3.4 正吸附：溶质在表面层的浓度大于溶液本体浓度 溶质的加入引起溶剂的表面张力降低
Surface active substance
溶质
C＞CB 正吸附 溶剂 C：表面相浓度 CB：本体相浓度
表面层中溶剂分子比溶质分子所受到的指向溶液内 部的引力要大
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1. 负吸附──表面张力增大Ⅰ 2. 正吸附──表面张力减小Ⅱ，Ⅲ
介质 温度
H2O
40
H2O
25
NaCl(0.1N) 25
H2O
25
H2O
25
H2O
25
H2O+2.3%正 葵烷
30
H2O+16.6%正 葵烷
30
聚集数 54 80 112 400 81 40
90
方法 LS EM EM LS LS LS
LS
351 LS
33
影响聚集数的因素
（1）同系物中，随疏水基碳原子数目的增加，聚 集数增加
51
硬模板法合成的不同长径比的金纳米材料
52
Fe纳米线的AAO模板合成
Fe纳米线的局部放大TEM照片
Aspect ratio l/d
200
180
160
140
120
100
80
60
40
0
2
4
6
8
t/min
纳米线的长径比与沉积时间
近似成正比
53
通过电沉积和氧化作用在六方形的有序AAO 纳米孔道 上自组装制备有序In2O3 纳米线。 将8.5g/L InCl3 和25g/L Na3C6H5O7·2H2O混合液于室温 下通三探头直流电将铟纳米线电沉积进纳米孔洞中。 电沉积后，自组装体系在不同的温度下于空气中加热 以形成有序In2O3 纳米线阵列。
高中生物全套思维导图(高清版)
高中生物全套思维导图（高清版）1. 细胞的结构与功能细胞膜：半透性、选择透过性、物质交换细胞质：细胞器、细胞骨架、胞基质细胞核：核膜、核仁、染色质、DNA复制细胞器：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、中心体2. 细胞的代谢与能量细胞呼吸：有氧呼吸、无氧呼吸光合作用：光反应、暗反应、ATP能量转换：化学能、光能、电能3. 遗传与变异基因与染色体：基因结构、基因表达、染色体变异遗传规律：孟德尔遗传、连锁遗传、性别决定生物进化：自然选择、遗传漂变、基因流动4. 生物的多样性生物分类：界、门、纲、目、科、属、种生物多样性：物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性生物进化：共同祖先、分支进化、物种形成5. 生态系统的结构与功能生态系统的组成：生物群落、非生物环境生态系统的功能：物质循环、能量流动、信息传递生态系统的稳定性：抵抗力稳定性、恢复力稳定性6. 生物技术与应用基因工程：基因克隆、基因编辑、基因治疗细胞工程：细胞培养、细胞融合、细胞治疗生物技术产业：生物医药、生物农业、生物能源高中生物全套思维导图（高清版）7. 人体生理与调节消化系统：口腔、食道、胃、小肠、大肠呼吸系统：鼻腔、喉、气管、支气管、肺循环系统：心脏、血管、血液、淋巴内分泌系统：激素、内分泌腺、反馈调节8. 生物与环境生物圈：生物与非生物环境的相互作用生物群落：物种多样性、生态位、竞争与共生生态系统服务：氧气生产、水循环、土壤形成9. 生物多样性保护威胁因素：栖息地破坏、过度捕捞、污染保护策略：自然保护区、物种保护、生态修复全球合作：国际公约、生物多样性保护协议10. 生物伦理与可持续发展生物伦理：克隆技术、基因编辑、生物安全可持续发展：环境保护、资源利用、经济增长生态足迹：个人与社会的环境影响评估11. 生物科学研究方法实验设计：假设、实验组、对照组、变量控制数据分析：统计方法、图表制作、结果解释12. 生物技术的未来展望基因组学：全基因组测序、个性化医疗合成生物学：人工合成生命、生物材料生物信息学：大数据分析、生物数据库高中生物全套思维导图（高清版）13. 生物进化论达尔文进化论：自然选择、适者生存、共同祖先现代综合进化论：基因变异、基因流、基因漂变人类进化：化石记录、遗传证据、文化进化14. 生物地理学生物分布：纬度、海拔、栖息地类型物种扩散：迁徙、入侵、灭绝生境适应性：形态适应、行为适应、生理适应15. 微生物与疾病细菌：结构、代谢、致病机制病毒：结构、复制、免疫反应真菌：分类、生态作用、病原性16. 植物生理学光合作用：叶绿体、光反应、暗反应水分运输：根系、蒸腾作用、木质部生殖与发育：花、果实、种子17. 动物行为学行为类型：觅食、繁殖、防御社会行为：群体结构、等级制度、沟通行为适应：本能、学习、进化18. 神经系统与感觉神经元：结构、功能、信号传递感觉器官：视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉大脑功能：思维、记忆、情感、意识19. 生物技术与生物工程生物制药：疫苗、抗生素、生物类似药生物农业：转基因作物、生物肥料、生物农药生物能源：生物质能、生物燃料、生物发电20. 生物多样性与生态保护物种保护：濒危物种、保护计划、保护区生态保护：生态修复、生态农业、生态旅游国际合作：生物多样性公约、保护协议、科学研究。
一种立方形纳米碳酸钙的制备方法[发明专利]
![一种立方形纳米碳酸钙的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/349dccc5aaea998fcd220e2d.png)
专利名称：一种立方形纳米碳酸钙的制备方法专利类型：发明专利
发明人：童张法,胡超,李立硕,曾美琪,韦藤幼申请号：CN201510016818.7
申请日：20150114
公开号：CN104556185A
公开日：
20150429
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种一步碳化合成立方形纳米碳酸钙的方法。
具体实现步骤为：将配制好的浓度为3.8～10.2wt％Ca(OH)悬浮液加入到碳化反应器中，添加0.5～5.0wt％三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的一种同时作为晶核促进剂与分散剂，控制碳化温度在10～40℃，在搅拌作用下，然后将流量均为(10～120)m/(h·m悬浮液)的CO和N混合后通入反应器进行反应。
当浆液pH＝6.5～7.0时，停止通气，碳化反应结束。
将碳化完成后浆液进行离心，90～105℃下干燥5小时，粉碎，即得平均粒径为30-80nm的立方形纳米碳酸钙产品。
与已有的间歇鼓泡碳化法制备立方形纳米碳酸钙技术相比，只加入三聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的一种同时作为晶核促进剂与分散剂，制备出立方形纳米碳酸钙产品；操作相对简单，效率提高一倍以上。
申请人：广西大学,广西碳酸钙产业化工程院有限公司
地址：530004 广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学东路100号
国籍：CN
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不同粒度纳米碳酸钙的可控制备
不同粒度纳米碳酸钙的可控制备常越凡1,张慧捷1,王珊珊2,薛永强1,2(1.山西工程职业学院冶金与环境工程系,山西太原030009;2.太原理工大学应用化学系)摘要:不同粒度的纳米碳酸钙具有不同的特性和应用范围,目前不同粒度纳米碳酸钙的可控制备方法还未见报道。
以氯化钙、碳酸铵为原料,以乙醇、柠檬酸和焦磷酸钠为分散剂,采用复分解法研究了不同制备条件对纳米碳酸钙粒径的影响规律,在此基础上制备出平均粒径为17~71nm 的碳酸钙,并对其进行了表征。
实验结果表明,所制备的纳米碳酸钙均为球霰石型,纯度很高,而且形貌近似球形。
制备条件对纳米碳酸钙的粒径有显著的影响:随着反应温度升高,纳米碳酸钙的粒径减小;随着氯化钙滴加时间的增加,纳米碳酸钙的粒径增大;随着反应物浓度的提高,纳米碳酸钙的粒径先减小后增大;当分散剂为柠檬酸和焦磷酸钠的混合溶液时所得纳米碳酸钙的粒径最小,当分散剂为乙醇和焦磷酸钠的混合溶液时所得纳米碳酸钙的粒径最大。
利用这些影响规律通过控制制备条件可以实现所需粒径纳米碳酸钙的可控制备。
关键词:纳米碳酸钙;复分解法;球霰石型;可控制备;粒径中图分类号:TQ132.32文献标识码:A文章编号:1006-4990(2020)12-0029-05Controllable preparation of nano ⁃calcium carbonate with different particle sizesChang Yuefan 1,Zhang Huijie 1,Wang Shanshan 2,Xue Yongqiang 1,2(1.Department of Metallurgical and Environmental Engineering ,Shanxi Engineering V ocational College ,Taiyuan030009,China ;2.Department of Applied Chemistry Taiyuan University of Technology )Abstract :Nano-CaCO 3with different particle sizes have different characteristics and application scopes.So far the method of controllable preparation for nano-CaCO 3with required particle sizes has not been reported.The effects of different experimen⁃tal conditions on the particle size were studied by double decomposition method with calcium chloride and ammonium car⁃bonate as raw materials ,and with ethanol ,citric acid and sodium pyrophosphate as disperants.Based on the research results ,nano-CaCO 3with the average size range at 17~71nm were synthesized and characterized.The experimental results showed that ,the samples prepared were vaterite structure with high purity ,and the shapes were approximately spherical.The prepara⁃tion conditions and disperants had significant influences on the particle size of nano-CaCO 3.As the reaction temperature in⁃creased the diameter decreased ;the diameter increased with the increasing of the dropping time ;with the concentration of the reactant increased ,the particle size decreased first and then increasd;when the disperant additive was a mixed solution of citric acid and sodium pyrophosphate ,the particle size was the smallest ;when the disperant was a mixed solution of ethanoland sodium pyrophosphate ,the particle size was the largest.Utilizing these influence rules ,the controllable preparation of nano-CaCO 3with the required particle sizes can be attained by controlling the experimental conditions.Key words :nano⁃calcium carbonate;double decomposition method;vaterite;controllable preparation;particle sizes 纳米碳酸钙(CaCO 3)是一种新型固体材料。