一种球状方解石型碳酸钙的制备方法_2

文档序号:8915214阅读:来源:国知局
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[0034]二、制备碳酸钙晶体:将步骤一得到的氯化钙溶液置于温度为75V的恒温水浴锅中,保温lOmin,然后在搅拌速度为200rpm?300rpm和温度为75°C的条件下勾速加入碳酸钠水溶液,在搅拌速度为200rpm?300rpm和温度为75°C的条件下搅拌60min,得到悬池液;所述的碳酸钠水溶液的物质的量浓度为2.5mol ^171;所述的碳酸钠水溶液中的CO广与步骤一中的氯化钙模板中的Ca2+的摩尔比为1:1 ;
[0035]三、干燥:将步骤二得到的悬浊液陈化12h,用去离子水洗涤2次,再用无水乙醇洗涤2次,抽滤,在温度为100°C的恒温条件下真空干燥24h,得到碳酸钙晶体。
[0036]试验二:本试验为一种球状方解石型碳酸钙的制备方法,具体是按以下步骤进行的:
[0037]一、制备混合模板:将氯化钙、氯化镁和去离子水均匀混合,在室温条件下搅拌30min,得到氯化镁-氯化钙的混合溶液,向氯化镁-氯化钙的混合溶液中投加聚天冬氨酸,继续搅拌35min,得到氯化镁-氯化钙-聚天冬氨酸混合模板;所述的氯化镁_氯化钙_聚天冬氨酸混合模板中氯化钙的浓度为2.5mol.L-1,聚天冬氨酸的浓度为2.5mg.πιΓ1;所述的氯化镁和氯化钙的物质的量的比为2:1 ;
[0038]二、制备碳酸钙晶体:将步骤一得到的氯化镁-氯化钙-聚天冬氨酸混合模板置于温度为75°C的恒温水浴锅中,保温lOmin,然后在搅拌速度为300rpm和温度为75°C的条件下勾速加入碳酸钠水溶液,在搅拌速度为300rpm和温度为75°C的条件下搅拌60min,得到悬浊液;所述的碳酸钠水溶液的物质的量浓度为2.5mol.Γ1;所述的碳酸钠水溶液中的C032_与步骤一中的氯化镁-氯化钙-聚天冬氨酸混合模板中的Ca 2+的摩尔比为1:1 ;
[0039]三、干燥:将步骤二得到的悬浊液陈化12h,用去离子水洗涤2次,再用无水乙醇洗涤2次,抽滤,在温度为100°C的恒温条件下真空干燥24h,得到球状方解石型碳酸钙晶体。
[0040]图1为试验一对比试验中制备的碳酸钙晶体的XRD图,从图可以看出在2 Θ为23.06 °、29.40°、36.00 °、39.42 °、43.17 °、47.60 °、48.52 °。、56.57 °、57.41 ° 和60.68。。处出现衍射峰,分别对应碳酸钙晶体的(012)、(104)、(110)、(113)、(202)、(018)、(116)、(211)、(122)、(214)晶面,对照 PDF 标准卡(PDF N0.00-047-1743)可知其为方解石型碳酸钙晶体特征衍射峰。
[0041]图2为试验一对比试验中制备的碳酸钙晶体的SEM图,从图可以看出不添加PASP与Mg2+复合调控条件合成出的碳酸钙形状为菱形立方状。
[0042]图3为试验二中制备的球状方解石型碳酸钙晶体的XRD图,从图中可以看出,与图1相比,方解石晶面(018)的衍射峰消失,无新的衍射峰出现,说明碳酸钙样品仍为方解石型,证明合成产品纯度较高。
[0043]图4和图5为试验二中制备的球状方解石型碳酸钙晶体的SEM图,从图中可以看出,与图2相比样品中方形碳酸钙消失,得到了球状碳酸钙晶体,直径约4 μ m,增大碳酸钙颗粒的比表面积,完善材料的使用性能,又能防止碳酸钙颗粒的团聚。
【主权项】
1.一种球状方解石型碳酸钙的制备方法,其特征在于球状方解石型碳酸钙的制备方法是按以下步骤进行的: 一、制备混合模板:将氯化钙、氯化镁和去离子水均匀混合,在室温条件下搅拌30min,得到氯化镁-氯化钙的混合溶液,向氯化镁-氯化钙的混合溶液中投加聚天冬氨酸,继续搅拌35min,得到氯化镁-氯化钙-聚天冬氨酸混合模板;所述的氯化镁_氯化钙_聚天冬氨酸混合模板中氯化钙的浓度为0.05mol.L—1?2.5mol.L—1,聚天冬氨酸的浓度为0.1mg.πιΓ1?2.5mg.ml 所述的氯化镁和氯化妈的物质的量的比为(0.5?6):1 ; 二、制备碳酸钙晶体:将步骤一得到的氯化镁-氯化钙-聚天冬氨酸混合模板置于温度为75°C的恒温水浴锅中,保温lOmin,然后在搅拌速度为200rpm?300rpm和温度为75°C的条件下匀速加入碳酸钠水溶液,在搅拌速度为200rpm?300rpm和温度为75°C的条件下搅拌60min,得到悬浊液;所述的碳酸钠水溶液的物质的量浓度为0.05mol.171?2.5mol -L^1;所述的碳酸钠水溶液中的CO/—与步骤一中的氯化镁-氯化钙-聚天冬氨酸混合模板中的Ca2+的摩尔比为1:1 ; 三、干燥:将步骤二得到的悬浊液陈化12h,用去离子水洗涤2次?4次,再用无水乙醇洗涤2次?4次,抽滤,在温度为60°C?100°C的恒温条件下真空干燥24h,得到球状方解石型碳酸钙晶体。2.根据权利要求1所述的一种球状方解石型碳酸钙的制备方法,其特征在于步骤一中所述的氯化镁-氯化钙-聚天冬氨酸混合模板中氯化钙的浓度为2.5mol.L^1O3.根据权利要求1所述的一种球状方解石型碳酸钙的制备方法,其特征在于步骤一中所述的聚天冬氨酸的浓度为2.5mg.πιΓ1。4.根据权利要求1所述的一种球状方解石型碳酸钙的制备方法,其特征在于步骤一中所述的氯化镁和氯化钙的物质的量的比为2:1。5.根据权利要求1所述的一种球状方解石型碳酸钙的制备方法,其特征在于步骤一中所述的聚天冬氨酸的制备方法如下: 1)、制备咪唑硫酸氢盐[Hmim]HS04df8.2gN-甲基咪唑加入到250mL三颈瓶中,将其置于O °C的冰水浴中,在搅拌速度为400r/min下滴加10.2g质量分数为98%的浓硫酸和1mL水的混合溶液,并于30min内滴加完成,然后将三颈瓶从冰水浴中取出,在室温条件下以400r/min的速度搅拌2h,将所得产物在75°C下进行旋转蒸发,最终得到无色透明离子液体[Hmim]HS04; 2)、聚合反应: ①、制备PS1:将121^[他1加]肥04离子液体加入到250mL三口烧瓶中,将其置于电子恒温油浴锅中,分四次加入共8g的L-Asp,然后在油浴温度为200°C和搅拌速度为800r ^mirT1下恒温搅拌反应2h,后得到红褐色PSI ; ②、分离:在温度为20°C条件下,向步骤2)里①得到的红褐色PSI中加入250mL去离子水,搅拌Ih后静置沉淀至固液出现分层现象,倒去上层液体后抽滤分离出黄褐色固体,并用去离子水3次洗涤以保证没有残留离子液体,洗涤后的产物在温度为80°C恒温干燥至恒重,得到黄褐色PSI中间体; ③、提纯:在质量分数为10%的NaOH溶液中进行PSI中间体的水解,PSI中间体完全水解为黄棕色透明液体PASP的钠盐,然后向黄棕色透明液体PASP的钠盐中滴加体积分数为10%的盐酸溶液调节pH值,pH值调至3.0?3.5之间,再加入10mL乙醇萃取沉析后得到淡黄色固体,在温度为80°C下对黄色固体进行恒温干燥至恒重,即得到聚天冬氨酸。6.根据权利要求1所述的一种球状方解石型碳酸钙的制备方法,其特征在于步骤三中在温度为80°C的恒温条件下真空干燥24h,得到球状方解石型碳酸钙晶体。
【专利摘要】一种球状方解石型碳酸钙的制备方法,涉及一种方解石型碳酸钙的制备方法。本发明是要解决菱形立方状、纺锤体和棒状方解石型碳酸钙易聚集的技术问题。本发明:一、制备混合模板;二、制备碳酸钙晶体;三、干燥。本发明优点:1.本发明采用PASP与Mg2+复合调控制备出球状方解石型碳酸钙,有效预防方解石型碳酸钙晶体团聚,实现了碳酸钙晶体的晶型和形貌可控及增强晶型稳定性;2.本发明实现了碳酸钙的晶型和形貌可控性、原料来源广、价格低廉、制备方法简单、对制备无毒无害、绿色环保型等优点,对碳酸钙工业原料以及对仿生矿化机理研究具有理论和实际应用价值。
【IPC分类】C01F11/18
【公开号】CN104891548
【申请号】CN201510362987
【发明人】杨士林, 鲁月
【申请人】黑龙江大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月26日
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