微纳米碳酸钙的制备与分析
纳米碳酸钙结构

纳米碳酸钙结构摘要:一、纳米碳酸钙的定义与特性二、纳米碳酸钙的结构与性质三、纳米碳酸钙的应用领域四、纳米碳酸钙的生产方法五、纳米碳酸钙的发展趋势与前景正文:纳米碳酸钙(Nano Calcium Carbonate,简称NCC)是一种具有特殊微观结构的碳酸钙,其粒子尺寸在纳米级别。
与传统的碳酸钙相比,纳米碳酸钙具有更高的比表面积、更好的分散性和更强的功能性。
因此,纳米碳酸钙在众多领域中具有广泛的应用前景。
一、纳米碳酸钙的定义与特性纳米碳酸钙的主要成分是碳酸钙(CaCO3),其粒子尺寸在1-100nm之间。
由于具有较大的比表面积,纳米碳酸钙具有较高的活性,易于与其他物质发生化学反应。
此外,纳米碳酸钙还具有良好的分散性、可调的表面电荷和优异的生物相容性等特点。
二、纳米碳酸钙的结构与性质纳米碳酸钙的结构与性质受到粒子尺寸、形状和表面修饰等因素的影响。
一般来说,纳米碳酸钙可分为球形、立方形、片状和核壳状等几种形态。
这些不同的形态具有不同的晶体结构和物理性质,因此可应用于不同的领域。
三、纳米碳酸钙的应用领域纳米碳酸钙广泛应用于塑料、涂料、造纸、橡胶、化妆品、医药和食品等行业。
例如,在塑料工业中,纳米碳酸钙可作为填充剂提高塑料的力学性能和耐热性;在涂料工业中,纳米碳酸钙可改善涂料的流平性和颜料分散性;在造纸工业中,纳米碳酸钙可用作填料和涂层剂,提高纸张的光泽度和不透明度。
四、纳米碳酸钙的生产方法目前,纳米碳酸钙的生产方法主要有化学沉淀法、碳化法、矿石直接粉碎法和生物法等。
其中,化学沉淀法是工业生产的主要方法,其生产过程包括石灰石煅烧、氧化钙消化、氢氧化钙悬浮液制备、二氧化碳碳化和产品分离等步骤。
五、纳米碳酸钙的发展趋势与前景随着科学技术的进步和市场需求的增长,纳米碳酸钙的发展趋势主要表现在产品的高性能化、多功能化和绿色化。
纳米碳酸钙的制备技术与工业生产

P e a a o e h oo y a d C mme ca r d cin o n mee acu Cab n t rp r t n T c n lg n o i r il P o u t f Na o tr C im. r o ae o l
摘 要 : 点对 国 内几种 工 业化 的纳米 碳 酸 钙制 备技 术— — 间歇 式碳 化 法 、 重力 法 、 重 超 多级 喷 雾碳 化
法、 非冷冻法和膜分散微结构反应器法—— 的制备工艺、 技术特点进行 了介绍。综述 了国内纳米碳酸 钙的生产现状 , 并对工业生产 中存在 问题和今后的发展方 向进行 了讨论 。 关键词 : 纳米碳酸钙 ; 制备技术; 工业化生产 中图分 类 号 : Q 3 . 2 T 1 23 + 文 献标 示码 : A维资讯 中闯体 ・
1 4・
C e c t m da hmi I e eit l a nr e
2 0 第 2期 0 7年
综 述与 专论
纳米碳酸钙 的制备 技术与工业 生产
魏绍 东 , 李全伟 王 玉倩 z ,
(. 1东华工程科技 股份有 限公 司, 安徽 合肥 2 0 2 ;. 30 4 2石油和化学工业规 划院 , 北京 10 1 ) 00 3
WE h o d n IQ a — e , N u qa IS a— o g, u n w iWA G Y - in L
仃.a tC ia En ie r g S in e a d T c n lg o,Ld, fi2 0 2 , ^ C ia . ia Nain lP t lu a d C e c l E s hn gn e n ce c n eh ooy C . t. e 3 0 4An u hn ;2C n t a er e m h mia i He h o o n
纳米微粒原位生成法制备纳米CaCO3

于塑料 、 橡胶 、 造纸 、 涂料等提供一种新的途径 。 本实验是试 图采用一个新颖 的方法 , 来制备 了 聚丙 烯 酸 酯 基 有 机 一 无 机 杂 化 材 料 比以 往 的 聚 a C O / 聚丙烯酸酯的纳米杂化物 。 丙烯酸酯复合材料具有更多的优异 的综合性能, 反映 C
大 量 的表 面 活 性 剂 的加 入 极 大 地 影 响 了材 料 的 性 浴 加热 , 升 温至 回流 ( 1 2 0℃) 。
能。人们试图在不加表面活性剂下进行改性或直接
材料 , 与传 统 意义 的复合 材 料 相 比 , 杂 化 材料 并 不 是 取得 了很 好 的结 果 。这 种 方法 在 保 证 纳米 微 粒 高浓 单分散性的同时, 也赋予 了这种材料极好 的可加 有机 相 与 无机 相 的简单 混合 , 而是 有 机相 和 无机 相 在 度 、
该法具有 可控性好 、 工艺简单 、 杂质少的优势, 纳米 至亚微米级甚至分子水平上结合形成 的。这样 工性 , 其研究正在广泛 得到的材料不仅兼具有 机和无机 材料的优点 , 如在 是新近发现的很有发展前途 的方法, 保 持有机高分子 的成膜性 、 透 明性和柔 软性优 良的 深入 的进行 。我们以 自制的不 同固含量及不同酸值
合法 、 纳米 微粒 原位 生 成法 、 微 乳液 法等 多 种方 法 。 了先进 的纳米 技 术对 传 统通 用 产 品 的有效 改 性 , 它 为 2 实验部分
聚丙烯酸酯的功能化和高性能化开辟了一条新的发 2 . 1 聚 丙烯酸 酯 的制 备 展道 路 。 2 . 1 . 1 制备 4 0 %聚 丙烯 酸酯 纳米 C a C O 是重 要 的 纳米 材 料 , 广泛用于塑料 、 ( 1 ) 将搅拌器 , 回流冷凝管 , 温度计装于四 口 烧瓶 橡胶 、 造纸、 涂料 、 油墨等行业。但纳米碳 酸钙应用于 上 , 装 好实 验装 置 。 这些行业时 , 必须经过加入表面活性剂等进行表面改 ( 2 ) 取l 5 g 二 甲苯倒人 2 5 0 m L四口烧瓶 中, 打开 性后才可使用 , 纳米粒子在其中很难分散均匀 , 同时 电源 , 搅拌器开始搅拌 。将 四 口烧瓶放人甘油 中油
纳米碳酸钙超重力法

纳米碳酸钙超重力法纳米碳酸钙的超重力法是一种制备技术,通过利用高速离心力和超重力环境,实现物质组分的分离和纯化。
在这种技术中,含有碳酸钙前体物的水溶液在远超于地球重力场的条件下进行离心分离操作,形成具有纳米级别粒径的碳酸钙。
这种制备方法具有较好的分散性和表面活性,且能保证所有晶核具有相同的生长时间,使产物浓度空间均匀分布,满足较高的产物过饱和度。
在橡胶工业中,纳米碳酸钙作为一种重要的填充剂,具有广泛的应用。
它可以提高橡胶的力学性能、热稳定性和阻隔性,改善橡胶制品的加工流动性和耐老化性。
此外,纳米碳酸钙在塑料、涂料、油墨等高分子材料中也有广泛应用,可以提高材料的力学性能、耐热性、阻隔性、透明性和加工流动性等。
超重力法制备纳米碳酸钙的优点:超重力法制备纳米碳酸钙具有许多优点。
首先,该方法可以在常温常压下进行,避免了高温高压对设备的高要求,降低了生产成本。
其次,超重力法可以快速地完成碳酸钙的成核和生长过程,缩短了生产周期。
此外,超重力法可以获得高纯度的纳米碳酸钙,减少了后续处理和提纯的步骤。
最重要的是,超重力法可以精确控制纳米碳酸钙的粒径和形貌,使其满足不同应用领域的需求。
超重力法制备纳米碳酸钙的应用前景随着科技的不断发展,纳米碳酸钙的应用领域也在不断扩展。
在橡胶工业中,随着绿色轮胎的发展,对纳米碳酸钙的需求量不断增加。
在塑料行业中,随着人们对环保意识的提高,使用可降解的塑料制品已成为趋势,这需要大量的纳米碳酸钙作为增韧剂和增强剂。
此外,纳米碳酸钙在涂料、油墨、化妆品等领域也有广泛的应用前景。
超重力法制备纳米碳酸钙具有良好的应用前景。
首先,超重力法可以制备出高纯度、高分散性的纳米碳酸钙,满足不同领域对材料性能的要求。
其次,超重力法可以精确控制纳米碳酸钙的粒径和形貌,使其在应用中发挥最佳性能。
此外,超重力法具有高效、环保、低成本的优点,有利于推动纳米碳酸钙的广泛应用。
结论超重力法制备纳米碳酸钙是一种高效、环保、低成本的方法,具有良好的应用前景。
电石渣制备纳米碳酸钙的研究

电石渣与氯化铵 、 一定 的比例混合 , 水按 充分搅
拌后静置 1 , 用纤维布过 滤 , h 得到澄清的浸取 液。其
反应式为 : C ( H) +2 H C- C C2 N- H 0 a O 2 N 4 1- a 1 +2 I -  ̄ I 3・ 2
1 3 2 碳 化 ..
控 制反应 温度 、 化二 氧化 碳 的吸收 可使产 品 向超 强 微 细化发展 。而 以电石 渣为原料路线 的工艺 由于氨
塑料 行业 有广 泛 的应 用前 景 。
【 关键词] 电石渣
Байду номын сангаас
浸取
碳化
纳米碳酸钙
电石渣是 电石发生 乙炔 气体后形成 的一种工业 废渣 , 主 要 成 分 为 : 氧 化 钙 9. 其 氢 0 1% ; 化 硅 氧 36% ; . 氧化 铝 2 5% ( . 湖南 湘 维有 限公 司检 测 数 据) 。全 国每年产生 电石渣上百万 吨 , 仅少量用作 建 筑材 料 , 大部分被闲置堆放 , 给环境造 成 了极大 的污 染 。近年来 , 电石渣 的综 合开发 利用得到 重视 , 对 主 要研究方 向是利 用 电石渣 制取 碳酸 钙产 品 , 制取 方 法有两种 : 一是将 电石渣配成 溶液 , 直接通 人二氧化
Ca 2+ NH3 ・H2 C1 0 + NH4 HCO3一 C CO3+ a 2 NH4 I + H2 C 0
133 碳酸钙浆料的过滤、 .. 洗涤及干燥
反应完后 的碳酸 钙浆料经 纤维布过 滤 , 8 用 0— 9℃的水洗 涤 3次 , o 以去掉碳酸钙 晶体表面吸附的氯 。 离子 , 将滤饼置于电热鼓风干燥箱 中在 15 0℃下 干燥
粒径的电镜照片。
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]。
纳米级超细碳酸钙的制备

碳酸钙粒径,通过添加形状控制剂可得到纺锤形、 片状、 球 形、 立方形、 链状等形状各异 的颗粒 日本在超细碳酸钙 的研制、 生产、 应用方面处于 国际领 先地位, 白石工业公司 1 1 年, 9 4 发明了“ 碳化法” 生产轻质碳 酸钙。12 9 7年发 明了“ 细微活性碳酸钙” 的制法。13 9 3年研 制 出了用硬脂酸进行表面化的产品。15 9 2年生产出了粒径 在 O0 1 的碳酸钙。在 1 6 . ̄ 4m 9 5年发展到粒径细至 00 1n . a, 2 以后又陆续 开发了各种形貌 各种 粒径 的产品和表面改性 剂 , 目前为止 , 到 具有纺锤形、 立方形、 针形、 球形、 链锁型及 无定型等形态及表面改性的品种达 5 O余种。 美国着重于超 细碳酸钙在造纸和涂料上的应用,英 国则主要从事填料专 用超细碳酸钙 的研制, 2 年来英国在汽车专用塑料用碳 近 O 酸钙中占垄断地位。我国从 8 O年代开始进行超细碳酸钙的 研究, 上海碳酸钙厂等单位已研制、 生产 出了几种不 同型号 的超细碳酸钙产品,但品种少 、 产量低、生产工艺及设备落 后, 高档产 品主要依靠进 口。加强研制和开发新的高档纳米 级超细碳酸钙产品的生产工艺及设备 ,是我国碳酸钙 工业 发展的重要 目标 。 间歇鼓泡碳化法工艺流程如下: 石灰、 水一化灰池一熟 浆池一碳化塔一浆池一脱水一千燥 一过筛一成品 生产纳米级碳酸钙是在生产轻质碳酸钙的基础上,改 变碳化工艺 ( 加入结晶控制剂) 控制形和粒径, 经沉淀 ( 加沉 淀剂) 再经分离、 干燥、 粉碎、 包装制得不同晶形, 大小均匀 的 纳米级超细碳酸钙。 连续喷雾多段碳化法与间歇鼓泡碳化法相 比,连续喷 雾多段碳化法适应于连续大规模生产, 生产能力大, 且生产 效率高 , 碳化时间短、 产品晶形、 粒度易控制, 可制得优质稳 定的纳米级超细碳酸钙 。 连续喷雾多段碳化法是气液反应, 制备方法大致如下: 6 数字 化整正的优点和特点 () 1 数据化整正可以真正做到有的放矢, 克服支柱整正 的盲目性, 能够提前判 定支柱位置的适用性 : () 2 消除了线坠测量整正法对天气的依赖和影响; ( )避 免了线坠测量经验不足和水平差异对支柱整正 3 标准的影响, 利于标准化施工 ; ( )提 高了整正效率,避免了整正后限界不达标 的返 4 工, 可做到一次成优; () 5 较经纬仪测量更方便 、 经济、 劳动强度小 7 工程实测 此方法 目前 已在京广线和武襄线推广使用 。整正结果 满足验标要求 , 整正效果标准 、 统一、 美观 。整正过程高效、 可控 , 便于量化管理, 受到 了建设、 监理等单位 的一致好评 。
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(CaCO3)是一种具有微纳米尺度结构的无机材料,具有广泛的应用领域,如医药、食品、涂料等领域。
它易于合成,在自然界中也有丰富的来源。
碳酸钙在制备过程中可以经历碳酸盐形成、碳酸盐矿化和碳酸盐生长三个主要阶段。
碳化过程对纳米碳酸钙的性质起着至关重要的作用。
碳酸钙碳化过程主要包括碳酸盐形成、碳酸盐矿化和碳酸盐生长三个关键步骤。
碳酸盐形成阶段是碳酸钙合成的首要步骤,通常在水热条件下进行。
在碳酸盐形成过程中,钙离子与碳酸根离子结合形成亚微米级的碳酸钙核心颗粒。
这些核心颗粒具有高度结晶度和特定的结构,是后续碳酸盐矿化和生长的基础。
在碳酸盐矿化阶段,碳酸盐核心颗粒经历矿化作用,使其结构更加稳定和坚固。
这个过程对于纳米碳酸钙的形成和性质至关重要。
矿化作用可以发生在溶液中,也可以由固体表面介导进行。
在溶液中的矿化主要是由于溶液中矿化剂的作用,如硅酸盐、硫酸盐等。
而固体表面介导的矿化则是由于固体表面的化学反应引发的。
碳酸盐生长阶段是碳酸钙颗粒在后续过程中的进一步生长和形成。
在这个阶段,碳酸钙颗粒会逐渐增大,并形成具有纳米尺度的晶体结构。
这些纳米碳酸钙颗粒具有特殊的物理和化学性质,例如高比表面积、优异的生物相容性和可控的形貌。
这些性质为纳米碳酸钙在各种应用领域中的应用提供了广阔的可能性。
碳酸钙碳化过程是制备纳米碳酸钙的关键步骤之一,影响着纳米碳酸钙的结构和性质。
通过对碳化过程的深入研究和优化,可以制备出具有良好性能和应用潜力的纳米碳酸钙材料,为相关领域的发展和创新提供有力支持。
希望未来能够进一步深入研究碳酸钙碳化过程,推动纳米碳酸钙在生物医药、材料科学等领域的应用和发展。
【完】.第二篇示例:纳米碳酸钙碳化是一种重要的碳化反应,通过将碳酸钙粉末暴露在高温和气体流动的环境中进行处理,可以得到纳米级碳酸钙碳化产物。
这种碳化过程具有许多独特的特性和潜在的应用价值,对于提高材料性能和促进碳中和技术的发展具有重要意义。
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微纳米碳酸钙的制备与分析
微纳米碳酸钙是一种新型的功能材料,其具有优异的分子屏障及催化活性,在药物载体、高分子材料、高效能工况、污染物处理等领域中具有广阔的应用前景。
本文介绍了微纳米碳酸钙的制备方法以及分析技术,并结合介绍其在各领域中的应用。
一、微纳米碳酸钙的制备
微纳米碳酸钙的制备主要有两种方法,即水法法和乳液法。
1.水法制备
水法制备的微纳米碳酸钙基于晶体形态材料的改性,主要利用化学改性的方法,产生的微纳米碳酸钙的粒径小、表面积大、吸附性能强,具有优良的功能性能。
主要步骤:
(1)选择合适的质量比,用碳酸钙粉末缩成细屑;
(2)将碳酸钙细屑加入适量的氯化钠溶液,并将其搅拌至完全溶解;
(3)再将其加入含有氨基有机酸的溶液,并置于温度为60℃的水浴中调节pH值,使之成核;
(4)将温度提高至90℃,调整反应时间至2h,使微碳酸钙经历继续反应;
(5)将微碳酸钙加入水溶液并进行搅拌,使其粒径微小,并用离心来分离微碳酸钙;
(6)将微碳酸钙粉末置于空气中进行干燥,完成水法制备。
2.乳液法制备
乳液法制备的微纳米碳酸钙以乳液的形式产生,该法简便快速,碳酸钙微粒的粒径均匀,其形态可控,更容易表现出特性化的性能。
主要步骤:
(1)制备乳液:准备固定比例的碳酸钙粉末、有机聚氧乙烯醚和水,充分搅拌,令其混合成乳状状液;
(2)预处理乳液:将搅拌好的乳液通过高压泵经过高压处理,以获得粒径小的碳酸钙微粒;
(3)离心回收:将乳液经过离心处理,以提高粒子的纯度;
(4)干燥回收:将得到的微粒置于空气中进行干燥,即可得到所需的微碳酸钙。
二、微纳米碳酸钙的分析
微纳米碳酸钙的粒径一般处于几十纳米到1微米之间,常见的分析技术有:电子显微镜(SEM)、扫描尺度X射线衍射(SXRD)、紫外可见(UV-Vis)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、分子吸收分析(TGA)、激光粒度仪(LPS)等。
(1)电子显微镜(SEM)
SEM是用电子代替光子,在表面分析粒度和形貌上实现1000倍以上的放大和高分辨率,能分析微纳米碳酸钙的形貌和图案,较好地确定微碳酸钙的表征尺寸。
(2)扫描尺度X射线衍射(SXRD)
SXRD是一种尺度X射线衍射技术,可以检测和表征碳酸钙的晶
粒尺度、晶体结构、晶格参数等。
(3)紫外可见(UV-Vis)
UV-Vis是一种光吸收分析技术,其可以测量碳酸钙中各种有机
结构或有机离子的吸光度,从而确定碳酸钙的吸光特性,其可以用于表征包含有机物的碳酸钙表面。
(4)傅立叶变换红外光谱(FT-IR)
FT-IR是一种光谱技术,它可以用于检测碳酸钙中的有机凝胶结构特性。
它使用傅立叶变换来分析样品中的分子结构,以及碳酸钙功能性分子组成成分。
(5)分子吸收分析(TGA)
TGA是一种热分析技术,可以用于测量碳酸钙的抽湿率、熔点、析出温度、热释放曲线、热容及量子效应等。
(6)激光粒度仪(LPS)
LPS是一种测量粒径的仪器,它可以快速准确地测量微碳酸钙的粒径。
通过测量不同粒度的碳酸钙悬浮液,可以确定碳酸钙的粒径分布。
三、微纳米碳酸钙的应用
1.药物载体
由于具有优异的生物可利用性和药物控释性能,微纳米碳酸钙可以被用作一种药物载体。
它的表面可以水溶性和脂溶性药物分子容置,可以用于改善药物的渗透率和生物有效性。
2.高分子材料
微纳米碳酸钙可以作为增强剂添加到高分子材料中,以改善其机械性能和热稳定性。