高校化学工程学报

2020, (02) 368-375

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超重力场中球形碳酸钙的制备及其机理研究
Preparation and crystal growth mechanism of spherical calcium carbonate under high-gravity environment

黎声鹏1;2;李立硕1;2;王剑南1;2;周文英1;2;贺鑫2;廖丹葵1;2;童张法1;2

摘要(Abstract):

为了突破工业上制备球形碳酸钙的难题,在超重力场中以高浓度的氢氧化钙为原料,以球形度为评价指标,研究制备球形碳酸钙的最优工艺条件。同时通过在不同的碳化时间取样,利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线双晶粉末衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等分析仪器对样品的表面形貌和晶体结构进行表征,研究其成球机理。研究结果表明,添加体积分数为50%的乙醇作为溶剂,加入w=3%的L-天冬氨酸作为晶型控制剂,控制超重力水平为1 400 r·min-1时可制备得粒径分布在600~800 nm的球形碳酸钙;将碳化结束后的碳酸钙浆液进行离心得到产品和滤液,滤液再次作为氢氧化钙的溶剂,补加少量晶型控制剂后进行碳化仍可制备得球形碳酸钙,使体系的溶剂得到了循环利用;其成球机理为,L-天冬氨酸螯合钙离子诱导其向球霰石成核,乙醇-水体系阻止球霰石溶解-重结晶,最后在超重力场环境中生长成为球形碳酸钙,其球霰石含量高达89.89%。

关键词(KeyWords): 超重力;制备;球形碳酸钙;球霰石;机理

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 广西科技重大专项(桂科AA18242015);南宁市科学技术局项目(20171005-4)。

作者(Author): 黎声鹏1;2;李立硕1;2;王剑南1;2;周文英1;2;贺鑫2;廖丹葵1;2;童张法1;2

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DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2020.02.011

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