泡沫仿生模板法合成納米碳酸鈣.pdf

1、納米碳酸鈣在橡膠，塑料，油墨，造紙等領域有著廣泛的應用，在醫(yī)藥方面作為藥物載體起到緩釋和靶向的作用。本文采用泡沫仿生模板法，通過對氣流速度、起泡劑濃度、碳酸鈉和氯化鈣濃度，泡沫尺寸，添加劑等因素的控制，制備了不同粒徑分布和形貌的納米碳酸鈣。利用TEM，XRD等手段對產品進行了形貌和結構的表征，結果表明：泡沫的含液量和鹽濃度是決定碳酸鈣尺寸的根本因素，通過控制合適的條件可以得到粒徑從30nm到200nm的球形碳酸鈣，其晶型結構主要為方解石

2、型，添加一定量的羧甲基纖維素鈉得到片狀的碳酸鈣。本論文中我們從抗鹽性，起泡能力，泡沫穩(wěn)定性等方面對反應的起泡劑進行了篩選，選出了抗鹽性好，起泡能力高，泡沫穩(wěn)定性好的表面活性劑CTAB，Betaine作為反應的起泡劑。根據泡沫含液量和電導的關系，依據相關文獻設計了裝置，采用測泡沫電導的方法測量了相遇前泡沫的含液量，發(fā)現起泡初期含液量較低，隨時間延長逐漸升高達到穩(wěn)定平臺，為如何控制反應過程得到尺寸均一的納米碳酸鈣提供了指導。本文采用測量泡沫

3、破滅后剩余液體體積的方法測量了不同氣速和表面活性劑濃度下的泡沫含液量，發(fā)現泡沫的含液量隨氣速的增大而增大，隨著表面活性濃度的增加呈先增大后減小的趨勢，分析原因如下：氣速越高形成的泡沫析液時間越短；而隨表面活性劑濃度的增大，泡沫的攜液量增大，排液速度加快，在兩者共同作用下出現含液量最大值。泡沫含液量變化規(guī)律與碳酸鈣尺寸的變化規(guī)律相同，因此泡沫液膜厚度是決定顆粒尺寸大小的關鍵因素。研究發(fā)現還碳酸鈣的尺寸隨碳酸鈉氯化鈣濃度的增加而增大，主要原

4、因是碳酸鈣過飽和度增加加快了晶體的生長以及Ca2+，CO32-量的增加為晶體的生長提供了更多的原料。我們還研究了泡沫的大小對產物的影響，采用孔徑更大的砂芯得到了尺寸較大的泡沫，反應得到的碳酸鈣粒徑也增大，通過對含液量的分析知道是因為大泡沫的含液量增大所導致。本文還研究了添加羧甲基纖維素鈉對碳酸鈣形貌和尺寸的影響，得到了片狀的納米碳酸鈣，分析并探討了其微觀反應機制。 本論文主要創(chuàng)新點： 1．采用連續(xù)的泡沫作為模板合成了粒徑