纳米碳酸钙的制备共32页
纳米碳酸钙硬下沥青基炭材料的制备研究论文
纳米碳酸钙硬下沥青基炭材料的制备研究论文
纳米碳酸钙硬模板下沥青基炭材料的制备研究论文
煤沥青（CTP） 是焦化企业加工过程的副产物。已有研究说明，生产 1 t 的焦炭大约可产生 2. 5% ~ 3%（质量分数） 的煤沥青。据统计，我国仅xx 年焦炭产量就达 476 Mt,因此，煤沥青资源相当丰富。目前，CTP 主要用于制备冶炼铝电极材料、活性炭、建筑业以及合成各种新型炭材料如中间相沥青[1]、碳微球[2]及针状焦[3]等方面。如何提升其潜在价值，无论对焦化产业链条的延伸，还是对煤化工的开展均具有重要意义。
可再生能源如太阳能、风能等的开发与利用成为近年世界各国重要的能源研究内容之一，如何解决其利用过程的不稳定性对推动这些可再生能源的利用具有重要作用。电化学电容器是一种重要的储能装置。因此，其研究受到世界各国科技工作者的高度关注[4-5].电极材料的电化学性质对其性能具有决定影响，尤其是碳基电极材料具有耐酸碱、热稳定性好和循环寿命高等优点，因此，不同构造的炭材料，如活性炭[6]、炭气凝胶[7]、碳纤维[8]、碳纳米管[9]和石墨烯[10]等电化学性质在文献中均有报道。同生物质[11-12]相比拟，煤沥青具有不受季节干扰、价格廉价、炭化产率高[13]等优点，如能作为储能材料使用，可望极大降低生产本钱。
相对其它材料而言，以煤沥青为炭材料前驱体用于电化学电容器的研究相对较少。文献[14]和[15]分别报道了以纳米氧化镁和纳米氧化铁为模板制备的沥青基炭材料，其比电容值分别为 100 和
194 F/g; 前者电容较低，后者所用纳米氧化铁价格昂贵，不利于大规模使用； 此外，Zeng 等采用煤沥青和松香[16]共热解，得到的沥青基碳材料最大比电容值为 203 F/g. 本文采用纳米碳酸钙为硬模板，是由于纳米碳酸钙不仅价格非常廉价，而且高温下热解放出二氧化碳有利于孔道构造的形成，这对提高电容具有重要的促进作用。通过利用其本身的占位和热分解双重作用制备的沥青基炭材料，有望提高储能材料的比电容和降低本钱。
纳米碳酸钙
水溶液系碳化法合成球霰石
Isao MATSUSHITA, Yukitoshi HAMADA*, Toshihiro MORIGA*,
Toshifumi ASHIDA** and Ichiro NAKARAYASHI*
Toyo Denka Kogyo Co., Ltd., 2-2-25, Hagimachi, Kochi-shi 780
*Department of Chemical Science and Technology,Faculty of
Engineering,Tokushima University,2-1, Minami josanjima-cho,
Tokushima-shi 770
**Department of Industrial Chemistry, Faculty of
Engineering, Kinki University, 1, Takayaumenobe,
Higashi-Hiroshima-shi 739-2
在含有氨基或羧基的有机化合物如胺，羧酸盐和氨基酸盐作为添加剂的水系统中试图用碳化法(Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O)合成球霰石，L–谷氨酸钠，L-天门冬氨酸钠和乙二胺对无定形碳酸钙（ACC）结晶形成球霰石很有效，在没有OH-存在的液相中，随着ACC逐渐结晶成球霰石，包含在ACC中的添加剂和水被释放出来，液相中OH-的存在强烈的阻止ACC合成球霰石。[收稿1996年4月1日；录稿1996年7月17日]
关键词：球霰石，非晶碳酸钙，碳化法，水系统，添加剂，谷氨酸盐，乙二胺
1.介绍
合成碳酸钙作为纸张、塑料和橡胶的填料或钙化营养食品。碳酸钙有三大类型，即方解石（斜方六面体）、霰石（正交晶系）、球霰石（六角形）。球霰石是三种晶体类型中热力学最不稳定的，在自然界中几乎不存在。然而，球霰石由于其具有的一些特点有望用于各种用途，例如比起其他的两个晶系具有高表面积、高溶解性、高分散性、比重小等特点。
混合溶剂热法制备层状纳米结构碳酸钙
混合溶剂热法制备层状纳米结构碳酸钙
纪秀杰;李全;高海宇;刘超;方紫焱;李鹤仪;王清华
【摘 要】针对目前层状纳米碳酸钙制备成本高、制备工艺复杂、有序度低等问题,以硝酸钠和碳酸钙为原料,以十二烷基磺酸钠为模板剂,采用混合溶剂热新方法,在醇水体系中成功制备了层状结构的纳米碳酸钙,探究了不同醇水比例和不同醇种类对碳酸钙产物的影响,并分析了合成机理.结果表明:制得的碳酸钙具有重复周期的层状纳米结构,长程有序,内部存在大量孔隙;碳酸钙样品组成为文石相和方解石相,改变醇水比例可以调控层状结构的有序度和产物中文石相和方解石相的比例;在乙醇/水体系中,当醇水比为1/2、1/1和2/1时,碳酸钙层状结构的重复周期分别为3.11 nm、3.09 nm和3.08 nm.在乙二醇/水体系中,当醇水比为1/2、1/1和2/1时,碳酸钙层状结构的重复周期分别为3.09 nm、3.13 nm和3.14 nm.
【期刊名称】《天津工业大学学报》
【年(卷),期】2018(037)004
【总页数】5页(P37-41)
【关键词】混合溶剂热法;碳酸钙;层状结构;表面活性剂;模板剂
【作 者】纪秀杰;李全;高海宇;刘超;方紫焱;李鹤仪;王清华
【作者单位】天津工业大学 省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津
300387;天津工业大学 分离膜科学与技术国家级国际合作研究中心;天津工业大学
省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津 300387;天津工业大学 分离膜科学与技术国家级国际合作研究中心;天津工业大学 省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津 300387;天津工业大学 分离膜科学与技术国家级国际合作研究中心;河北工业大学 材料科学与工程学院,天津 300130;天津工业大学 省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津 300387;天津工业大学 分离膜科学与技术国家级国际合作研究中心;天津工业大学 省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津 300387;天津工业大学 分离膜科学与技术国家级国际合作研究中心;天津工业大学 省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津 300387;天津工业大学 分离膜科学与技术国家级国际合作研究中心
复分解法制备纳米碳酸钙的研究
复分解法制备纳米碳酸钙的研究半
王斌，马祥梅
（安徽理工大学化学工程系，安徽淮南２３２００１）
摘要：利用氯化钙和碳酸铵为原料，采用复分解法，初步探讨了纳米碳酸钙制备的可行性。考察了
添加剂、温度、浓度等因素对碳酸钙粒子平均粒径和形貌的影响，并用ＸＲＤ和ＴＥＭ进行了表征。结果表
明，使用一定种类和用量的添加剂，在２０℃，０．３ ｍｏｌ／Ｌ的氯化钙条件下，可制得粒度分布均匀、分散性好、 平均粒径为５０ ｎｍ左右的球形纳米碳酸钙粒子。 关键词：纳米碳酸钙；复分解法；添加剂；制备
中图分类号：ＴＱ０３１ 文献标识码：Ａ
纳米碳酸钙是指粒径在１００ ｎｍ以内的碳酸钙
微粒，它具有与常规材料不同的量子尺寸效应、小尺
寸效应、量子效应和表面效应等特性，以其高纯、超
细、改性和功能性为标志，广泛应用于橡胶、塑料、造 纸、油墨、涂料、医药和化妆品等各行各业Ｈ ，国内外
的需求量很大口Ｊ。目前，工业上主要采用石灰石作为
原料，成本低廉，但对自然环境造成较大破坏，高温锻
炼过程要消耗大量能源，且产物粒径分布不均匀。近 年来，人们致力于开发新的纳米碳酸钙的制备方法，
比如超重力法、微乳液法和复分解法 等。 本研究采用复分解法，利用化工生产中大量副
产物氯化钙和碳酸铵为原料制备纳米碳酸钙，与传 统方法最大的不同是以氯化钙代替石灰石为原料，
具有绿色环保意义，反应工艺流程简单、温度低且易
控制，适宜于工业化生产。本文初步讨论不同试验
条件和添加剂对粒子的粒度分布和形貌的影响，为 今后的工业化生产奠定基础。
１ 试验部分
１．１主要原料及仪器
氯化钙质量分数为９０．０％，化学纯，西陇化工 厂；碳酸氨、添加剂等为化学纯。ＨＨＳ．２Ｓ型数显恒
温水浴锅（国华电器有限公司生产），ＤＺＦ－６０２０型真
空干燥箱（深圳爱特尔公司生产），Ｐｅｔ ＰＲＯ ＳＵＰＥ型 ｘ射线衍射仪（荷兰飞利浦公司生产），ＪＥＭ一１００ＳＸ
型透射电镜（日本电子公司生产）。
纳米碳酸钙碳化过程
纳米碳酸钙碳化过程
全文共四篇示例，供读者参考
第一篇示例：
纳米碳酸钙碳化过程是一种重要的化学反应过程，通过该过程可以制备出高性能的纳米碳酸钙材料。纳米碳酸钙是一种重要的功能性材料，具有广泛的应用领域，如医药、建筑材料、环境保护等。在纳米碳酸钙碳化过程中，主要涉及到碳酸钙的热解和碳热还原两个主要步骤。
碳酸钙的热解是纳米碳酸钙碳化过程中的第一步。碳酸钙在加热条件下会分解为氧化铅和二氧化碳两种物质。具体的反应方程式如下：
CaCO3 → CaO + CO2
在这个过程中，碳酸钙的晶体结构会发生破坏，生成大量的氧化铅颗粒。这些氧化铅颗粒具有很高的反应活性，可以与碳源进行反应，形成纳米碳酸钙材料。
PbO + C → Pb + CO
在这个过程中，碳源会提供碳元素，与氧化铅反应生成碳化铅。碳化铅是一种优良的导电材料，可以提高碳酸钙材料的导电性能和机械性能。 纳米碳酸钙碳化过程具有以下几个特点：
1.高反应活性：碳酸钙的热解和碳热还原反应都是高温下进行的，能够快速生成纳米碳酸钙材料。
2.纳米颗粒结构：在碳酸钙的热解过程中，生成的氧化铅颗粒具有纳米尺寸，有利于提高材料的比表面积和反应性能。
3.优良的导电性能：碳化铅是一种优良的导电材料，可以提高碳酸钙材料的导电性能，适用于电子器件领域。
第二篇示例：
纳米碳酸钙是一种重要的无机功能材料，在工业和科学领域具有广泛的应用前景。在纳米碳酸钙的碳化过程中，碳酸钙会经过一系列的化学反应，最终转化为碳化钙，这一过程常常通过热处理或化学处理实现。本文将详细介绍纳米碳酸钙的碳化过程，并探讨其在材料科学和工程中的潜在应用。
纳米碳酸钙是一种重要的无机材料，具有优异的物理和化学性质。在工业生产中，纳米碳酸钙通常是以天然石灰石或石灰石经过粉碎、研磨等工艺制备而成。纳米碳酸钙具有高比表面积、尺寸均匀、晶体结构完整等特点，这些特性使其在催化剂、生物医学、环境保护等领域具有广泛的应用价值。
纳米碳酸钙溶液
纳米碳酸钙溶液
哎呀，说到纳米碳酸钙溶液，这东西可真是个神奇的存在。你可能觉得它听起来高大上，但其实它就在我们身边，默默地发挥着它的作用。纳米碳酸钙，顾名思义，就是粒径在纳米级别的碳酸钙颗粒。这些小颗粒，虽然肉眼看不见，但它们在工业上可是大有用处。
想象一下，你用的纸张，是不是特别平滑？那可能就是纳米碳酸钙的功劳。它能改善纸张的质感，让纸张更加细腻。还有，你穿的那些柔软的塑料制品，比如运动鞋的鞋底，里面也有可能添加了纳米碳酸钙，这样既轻便又耐用。
不过，要制备纳米碳酸钙溶液，可不是件简单的事情。首先，你得有高纯度的碳酸钙粉末，然后通过一系列的化学反应，将这些粉末分散在水中。这个过程中，温度、压力、搅拌速度，每一个参数都得控制得恰到好处。稍有不慎，可能就会得到一些大颗粒的碳酸钙，那可就不是我们想要的纳米级了。
制备好了溶液，接下来就是应用了。纳米碳酸钙溶液在涂料行业里可是个宝。它能让涂料更加均匀，附着力更强，而且还能提高涂层的耐候性和耐腐蚀性。这样一来，无论是墙面涂料还是汽车漆，都能更加持久耐用。
当然，纳米碳酸钙溶液的应用远不止这些。在医药领域，它也被用来制造一些特殊的药物载体，帮助药物更精准地到达病变部位。在食品工业中，它还能作为钙补充剂，给人们提供额外的营养。 不过，虽然纳米碳酸钙溶液的好处多多，但使用时也得小心。毕竟，纳米级别的物质，它们的性质和宏观物质是不一样的。它们可能会对环境和人体健康产生一些未知的影响。所以，科学家们在研究和应用这些材料时，总是小心翼翼，确保安全。
说到这，你是不是对纳米碳酸钙溶液有了新的认识？它虽然不起眼，却在我们的生活中扮演着重要的角色。从改善纸张的质感，到提升塑料的性能，再到医药和食品的添加，纳米碳酸钙溶液无处不在，默默地为我们的生活添彩。
其实，生活中的很多东西都是这样，它们不显山不露水，却在我们看不见的地方发挥着巨大的作用。就像纳米碳酸钙溶液一样，虽然我们平时不会特别注意到它，但它却以它的方式，让我们的世界变得更加美好。下次当你触摸到一张光滑的纸张，或者穿着一双柔软的运动鞋时，不妨想想背后的纳米碳酸钙，它可是功不可没呢。
一种抗菌抑霉硅橡胶用纳米碳酸钙的工业化制备方法
第２期 冯 猛等．非晶态合金／镀银玻璃微珠混合填充ＣＰＥ的电磁屏蔽性能研究 １Ｏ５ ［５］李跟华，米志安，刘 君，等．镀银铜粉填充型导电硅橡胶的 研究ＥＪ３．有机硅材料，２００３，１７（３）：１０ １１． ［６］耿新玲，苏正涛，米志安，等．镀银玻璃微珠填充导电硅橡胶 的研制ＥＪ］．特种橡胶制品，２００６，２７（２）：２０—２２． Ｅ７３沈玲，邹华，田 明，等．高导电镀银玻璃微珠／硅橡胶复 合材料的结构与性能［Ｊ］．合成橡胶工业，２００６，２９（５）：３７５— ３７９． Ｅ８］雷海军，宫文峰，武 晶，等．金属填料对高导电硅橡胶性能 的影响ＥＪ］．橡胶工业，２００５，５２（１１）：６６７ ６６９． ［９］Ｆａｒｉｄ Ｅｌ—Ｔａｎｔａｗｙ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｎｏｖｅｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｄｕｃ— ｔｉｎｇ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ ｂｌｅｎｄｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｂｕｔｙｌ ｒｕｂｂｅｒ ａｎｄ ｌｏｗ－ｄｅｎｓｉｔｙ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｆｏｒ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ，ａｎｄ ＥＭＩ ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＥＪ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐ— ｐｌｉｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００５，９７（３）：１ １２５ １ １３８． ［１０］Ｎａｄｉａ ＡｂｄｅＩ Ａａｌ，Ｆａｒｉｄ Ｅ１一Ｔａｎｔａｗｙ，Ａ１一Ｈａｊｒｙ Ａ，ｅｔ ａ１．Ｎｅｗ ａｎｔｉｓｔａｔｉｃ ｃｈａｒｇｅ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｆｒｏｍ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ／ｐ１ａｓｔｉｃｉｚｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ ｃｏｒｎ ｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，２００８，２９（２）：１２５—１３２． ［１ １］Ｃｈｕｎｇ Ｄ Ｄ Ｌ＿Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｐｅｒ— ｆｏｒｍａｎｃｅ，２０００，９（３）：３５０－３５４． ［１ ２１ Ｍａｈａｐａｔｒａ Ｓ Ｐ，Ｓｒｉｄｈａｒ Ｖ，Ｔｒｉｐａｔｈｙ Ｄ Ｋ．Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ａｎａｌｙ— ｓｉｓ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｍｉｃｒｏｃｅｌｌｕｌａｒ ＥＰＤＭ ｒｕｂｂｅｒ ｖｕ１ｃａｎｉｚａｔｅｓ［Ｊ］．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，２００８，２９（５）： ４６５—４７２． ［１ ３］Ｐｒｅｍａｍｏｙ Ｇｈｏｓｈ，Ａｍｉｔ Ｃｈａｋｒａｂａｒｔｉ．Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ ｆｉｌｌｅｄ ＥＰＤＭ ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｅｓ：Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ｏｆ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｏｎ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｉｌｌｅｒ ｌｏａｄｉｎｇ［Ｊ］．Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｐｏｌｙ— ｍｅｔ Ｊｏｕｒｎａｌ，２０００，３６（５）：１ ０４３ １ ０５４． ［１４］Ｓａｕ Ｋ Ｐ，Ｃｈａｋｉ Ｔ Ｋ，Ｋｈａｓｔｇｉｒ Ｄ．Ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｒｅ ｆｉｌｌｅｄ ｃｏｎｄｕｃ— ｔｉｒｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｎｉｔｒｉｌｅ ｒｕｂｂｅｒ（ＮＢＲ），ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｐｒｏ— ｐｙｌｅｎｅ ｄｉｅｎｅ ｒｕｂｂｅｒ（ＥＰＤＭ）ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｂｌｅｎｄ［Ｊ］．Ｐｏｌｙｍｅｒ， １９９８，３９（２５）：６ ４６１－６ ４７１． ［１５］冯猛，张羊换，王鑫，等．非晶态合金在电磁屏蔽领域中 的应用现状ＥＪ］．金属功能材料，２００５，１２（３）：２６ ３１． ［１６］王群，高东海，郭红霞，等．非晶态电磁屏蔽材料的制备与 性能［Ｊ］．安全与电磁兼容，２００６（１）：７４—７７． ［１７］Ｊ１．Ｈ．莎皮罗．电磁屏蔽的理论基础［Ｍ］．甘得午，张 瞰 译．北京：国防工业出版社，１９８３：２－８． ［１８］白同云，吕晓德．电磁兼容设计［Ｍ］．北京：北京邮电大学出 版社，２００１：１１３—１１９． ［１９］张杰，冯圣玉．导电硅橡胶理论研究进展ｇＪ］．功能高分子 学报，２００２，１５（１）：８７—９０． 收稿日期：２００９—０８—２１ 一种可改性的氟橡胶制备方法 中图分类号：ＴＱ３３３．９３ 文献标识码：Ｄ 由中国船舶重工集团公司第七二五研究所申 请的专利（专利号 ＣＮ １０１３９７３９０，公开１３期 ２００９—０４—０１）“一种可改性的氟橡胶制备方法”，提 供了一种可改性的氟橡胶制备方法，即将粒径为 １０￣５０ ｎｍ、纯度大于９９．０ 的纳米二氧化锡粉 末作为氟橡胶的补强和耐热填料，将氟橡胶预混 胶（１００份）和纳米二氧化锡（３～４Ｏ份）一起投入 密炼机中进行混炼，或先将氟橡胶预混胶在开炼 机上塑炼５ ｍｉｎ，然后按一定比例加入纳米二氧 化锡进行混炼，混炼结束后将开炼机辊距调到 ０．５～１ ｍｍ，薄通６～７次，然后放大辊距至２ ｍｌＴｌ 左右下片、停放制得改性氟橡胶。该改性氟橡胶 常温下的拉伸强度比改性前提高了２８ ，２５０℃× ４８ ｈ热空气老化后的拉伸强度比改性前提高了 １２％，７０℃Ｘ４８ ｈ海水老化后的拉伸强度比改性 前提高３０ 。 （本刊编辑部 赵敏） 一种抗菌抑霉硅橡胶用纳米碳酸钙 的工业化制备方法 中图分类号：ＴＱ３３Ｏ．３８ ３；ＴＱ３３３．９３ 文献标识码：Ｄ 由上海卓越纳米新材料股份有限公司申请的 专利（专利号ＣＮ １０１４１２８１８，公开日期２００９— ０４—２２）“一种抗菌抑霉硅橡胶用纳米碳酸钙的工 业化制备方法”，提供了一种复合包覆二氧化硅和 氧化锌的抗菌抑霉硅橡胶用纳米活性碳酸钙的工 业化制备方法，即在碳化后的纳米碳酸钙浆料中 加入硅酸盐和锌盐，通入窑气并控制一定的反应 温度，在硅酸盐和锌盐的协同作用下，水解得到的 硅溶胶和氢氧化锌均匀包覆于纳米碳酸钙表面， 形成以纳米碳酸钙为核、表面均匀包覆一层具有 耐候性的二氧化硅和抑菌防霉功能的纳米氧化锌 为壳的核一壳型结构的纳米碳酸钙，然后进行硬脂 酸活化处理，过滤干燥制得产品。该产品可作为 硅橡胶的功能填料，具有良好的触变性，同时兼具 抗菌抑霉功能和耐候性。 （本刊编辑部 赵敏）
纳米碳酸钙的生产工艺及用途
纳米碳酸钙的生产工艺及用途
碳酸钙是自然界存在的一种很广泛的矿物质，也是一种传统的无机盐化工产品。近年来，随着碳酸钙的超细化及表面改性技术的发展，纳米碳酸钙制备技术及应用，已成为国内外竞相开发的研究热点。本文就有关纳米碳酸钙的主要生产技术及其应用领域作一简介。
【阳山县中棋实业有限公司】
关键词 纳米碳酸钙 生产
用途
碳酸钙（化学式为CaCO3）在自然界广泛存在，它至少有6种矿物形式［1］：无定形碳酸钙(amorphous CaCO3)、球霰石(vaterite)、文石(aragonite)、方解石(calcite)、单水方解石（monohydro calcite）和六水方解石（ikaite，CaCO3·6H2O），是大理石、石灰石、白垩等天然矿物的主要成分，也是贝壳、珊瑚礁、珍珠的构成成分。在工业上，碳酸钙作为一种重要的无机盐化工产品，物美价廉。根据生产方法不同，碳酸钙分为两大类、多种型号，以满足不同行业、不同用途的需要［2］。以方解石、大理石、白垩、贝壳、石灰石等为原料经机械粉碎及超细研磨等用物理方法制取的碳酸钙粉体产品称重质碳酸钙，以GCC表示；以石灰石为原料经煅烧、消化、碳酸化、分离、干燥分级等化学方法制取的产品称轻质碳酸钙，以PCC表示。普通型的重质碳酸钙和轻质碳酸钙，通常作一般填料和白色颜料使用。
纳米碳酸钙是20世纪80年代运用纳米技术加工发展而成的一种新型轻质碳酸钙产品，粒径通常在20～100 nm之间。由于碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通碳酸钙所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应，且粒径细而均匀、分布窄、比表面积大、表面活性及分散性好、表面能高，使其在实际使用中体现了很多普通碳酸钙材料所不具备的更加优异的性能，用途更为广泛。如可广泛大量应用于注塑、挤出、PVC型材、管材、汽车涂料、密封胶、粘结剂涂料、油墨、橡胶等行业，碳酸钙产品的附加值得到很大提高，很快引起了世界各国的普遍关注，现已成为无机非金属材料研究和企业竞争投资的热点［3］。
纳米碳酸钙的制备及应用评述
２０ 四川４￣＿ｚ－ 第９卷２００６年第４期
纳米碳酸钙的制备及应用评述
汤秀华 （四川理工学院材料与化学工程系，自贡，６４３０００）
摘 要 综述了工业上制备纳米碳酸钙的主要方法，介绍了纳米碳酸钙在工业上的应用，并进行了细致
的分类。
关键词：纳米碳酸钙制备应用
纳米材料的粒子（＜１００ ｎｍ）是介于宏观物
质与微观原子或分子之间的过渡亚稳态。纳米材料
是２１世纪各国产业革命的支柱、科学研究的热点
和生产厂商的奋斗目标。目前，国内外学者在催化 材料、发光材料、磁性材料、半导体材料及精细陶
瓷等诸多领域开展了大量纳米材料的研究工作。纳
米超细碳酸钙是上世纪８０年代后发展起来的一种
新型超细固体材料，因其质优价廉更是人们重视的
对象，是现代化工业中不可多得的新型材料产品，
粒径在１—１Ｏ０ｎｍ之间。由于其超细微化，其晶体
结构及表面电子结构发生了明显改变，产生了普通
碳酸钙所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表
面效应、宏观量子效应－１Ｊ。在磁性、光热阻、催化
性、熔点等方面与常规材料相比显示出优越性，将
其用于橡胶、造纸、塑料等能使制品表面光艳、伸 长度大、抗张力高、耐弯曲、龟裂性好，是优良的
白色补强性填料。在高级油墨、涂料中具有良好的
光泽、透明、稳定、快干等特性。本文主要介绍了
其制备方法及应用。
１ 制备方法Ｌ２ ］
１．１物理法
物理法制备纳米ＣａＣＯ３是指从原材料到粒子
的整个制备过程没有化学反应发生的制备方法，即
对ＣａＣＯｓ含量高的天然石灰石、白垩石等进行机械
粉碎而得到纳米ＣａＣ０３产品的方法。但是用粉碎
机粉碎到１Ｆｍ以下相当困难，只有采用特殊的方法 和机械设备才有可能达到０．１Ｆｍ以下。采用日本
细川粉体工学研究所的纳米工业制造系统可以得到
平均粒径为０．５—０．７Ｆｍ的微细ＣａＣＯｓ。哈尔滨康
特超细粉体工程有限公司已研制出最细可达ｄ９７≤
０．５Ｆｍ的ＷＸｑＦ型超细气流分级机。
纳米碳酸钙制备及在造纸中的应用
纳米碳酸钙制备及在造纸中的应用
・论文与综述・
纳米碳酸钙制备及在造纸中的应用
张博，吴桐，赵富华，刘军海
（陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西汉中７２３００１）
［摘 要］ 简要介绍了纳米碳酸钙制备方法和表面改性，综述了纳米碳酸钙在造纸中的研究进展和应 用，并探讨了纳米碳酸钙的发展趋势。 ［关键词］ 纳米碳酸钙；应用；造纸业
随着社会的发展，人们对加工纸尤其是特种纸
及功能纸的需求不断提高，将纳米碳酸钙作为功能 性组分加入纸张涂料体系中，可以提高涂层表面强 度和平滑度，较好改善涂层油墨吸收性，提高彩色纸
的预料牢固性，显著提高纸张的抗老化性能等口］。
在造纸中扮演着越来越重要的角色。
纳米碳酸钙具有粒度小、表面能高、极易团聚、 表面亲水疏油和强极性的特点，在有机介质中分散
不均匀。与普通碳酸钙相比，纳米碳酸钙具有粒子 细，比表面积大，白度高的特点，作为一种性能好、价
格低的补强填充剂，广泛应用于造纸、橡胶、塑料、油 墨、医药等行业ｌ２ｊ。
１ 纳米碳酸钙的制备
目前制备碳酸钙的方法有物理法和化学法，化 学法主要是碳化法、复分解法、微乳法和凝胶法。
１．１ 物理法 物理法是指采用碳酸钙含量高的方解石、大理 石、白垩、贝壳、石灰石等为原料经机械粉碎及超细
研磨等制取的产品，也称为重质碳酸钙。主要方法 有机械加工、机械粉碎、干法超细粉碎和湿法超细粉 碎。该法所得颗粒形状不规则，粒径分布较宽，一般 在０．５～１０ ｍ之间［ 。用物理方法生产纳米级超
细碳酸钙很困难，特别是物理方法不能制备高活性 晶，因此，近些年研究较少。
１．２碳化法 碳化法是纳米碳酸钙的主要生产方法。将精选
０２ ），男，陕西渭南人，大学本科生，环境工 的石灰石煅烧，得到氧化钙和窑气，使氧化钙消化，
并将生成的悬浮氢氧化钙在高剪切力作用下粉碎，多 级旋液分离除去颗粒及杂质，得到一定浓度的精制氢 氧化钙悬浮液；然后通入ｃ（＿）２气体，加入适当的晶型