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功能性纳米碳酸钙的仿生合成及表征

王成毓

   本论文模拟生物矿化过程,以有机质控制碳酸钙的成核和生长,原位制备具有独特显微结构特点的功能性纳米碳酸钙,并使碳酸钙具有优异的物理和化学性能。第一章为前言,介绍了纳米碳酸钙的性质、合成与表面修饰以及仿生矿化的原理、应用和功能性纳米碳酸钙的合成方面的研究现状与发展。在第二章中,采用自制磷酸酯为有机质,仿生矿化原位合成疏水性纳米碳酸钙。在碳化法中,磷酸酯与氢氧化钙反应生成的磷酸酯钙在反应中控制晶体的成核生长,改变碳酸钙的表面性质。复分解法中,有机质抑制了文石的生长。有机质与碳酸钙发生化学反应生成磷酸酯钙,改变碳酸钙的表面性质。在第三章中,采用油酸为有机质,仿生矿化原位合成疏水性纳米碳酸钙。在碳化法中,油酸对产物起颗粒尺寸控制剂和表面改性剂的双重作用。复分解法得到花状活性碳酸钙。由于制备的碳酸钙表面C=C双键的存在,不仅产品本身可以在一定条件下发生聚合,而且可以与有机单体发生共聚。在尿素水解法中,制备出文石和球霰石两种碳酸钙中教不稳定的晶态结构。在第四章中,采用硬脂酸钠为有机质,仿生矿化原位合成疏水性纳米碳酸钙。在碳化法中,在自制的硬脂酸钠参与下得到纺锤形活性碳酸钙。复分解法得到片状文石型活性碳酸钙。在第五章中,选取十二烷基甜菜碱作为有机质,仿生矿化原位合成自分散性纳米碳酸钙,产品在不搅拌、不振动的条件下自动扩散到水中,并能稳定、均匀地分散在水中很长时间。甜菜碱具有发泡性,可以缩短反应时间。在第六章中,聚丙烯酰胺有机质对产品的晶型、晶粒度和形貌都起到很好的控制作用。本论文获得了一些创新性的研究成果,在碳酸钙的合成和表面修饰中引入新的思路,具有广阔的工业应用前景,同时对仿生矿化的实际应用具有指导意义。……   
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