[发明专利]一种球状方解石碳酸钙晶体的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于碳酸钙晶体制备技术领域，具体涉及一种球状方解石碳酸钙晶体的制备方法。

背景技术

碳酸钙是一种重要的生物矿物和一种环境友好型材料，其广泛存在于生物体内，其强度可以比单一的矿物晶体高1000～3000倍，以及特殊的光学性能、力学性能和较强的抗撕裂能力等。并且碳酸钙来源广泛丰富、价格低廉、具有无毒、无味、填充量大等诸多优点。因此，碳酸钙在工业领域有着广泛的应用，目前主要应用于橡胶、油墨、塑料、造纸、涂料、医药、环保、食品等工业。

近年来，对于无机材料的大小和形貌的调控已成为碳酸钙能否被广泛应用的关键因素。与控制碳酸钙的粒径相比，对于碳酸钙形貌的调控难度更大些。目前仿生合成出的碳酸钙形貌有球形、链状、立方形、针状、纺锤形、片状、无定形等多种形状。不同形貌的碳酸钙应用域也不相同。如立方状的碳酸钙加入到油漆中较容易分散；链状的碳酸钙加入到塑料、橡胶中，能够起到补强效果。

球状碳酸钙其用作塑胶材料中可制成被环境消纳的塑料。但是目前的球状碳酸钙的制备方法复杂，价格高、晶粒尺寸不好控制。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种球状方解石碳酸钙晶体的制备方法，具体的技术方案为：

一种球状方解石碳酸钙晶体的制备方法，包括以下步骤：

1、将Ca(OH)₂配置成质量浓度为5-8％的水溶液，然后将其置于30-50℃恒温水浴锅中，

在50-200r/min的转速下搅拌的同时以通入CO₂气体，得到混合液；

2、先将PASP配置成质量浓度为5％的PASP水溶液，然后加入到步骤1得到的混合液中，反应1-2h后停止通入CO₂，得到悬浊液；

3、将步骤2得到的悬浊液用去离子水洗涤3-5次，然后用无水乙醇洗涤3-5次，洗涤后得到的产物进行抽滤，最后在40-80℃的恒温下真空干燥12-24h，即得到碳酸钙晶体；

进一步的，所述步骤1中Ca(OH)₂溶液的质量浓度为6％。

进一步的，所述步骤1中水浴温度为40℃。

进一步的，所述步骤1中通入CO₂气体的速度是0.2-0.6L/min。

进一步的，所述步骤1中搅拌速度为150r/min。

有益效果：本发明提供了一种球状方解石碳酸钙晶体的制备方法，(1)在碳化法合成碳酸钙的过程中，采用滞后投加PASP方法合成球状碳酸钙；通过控制Ca₂₊离子浓度，水浴温度和搅拌速度，可以调控球状方解石碳酸钙晶体的晶粒尺寸。(2)本发明制备的碳酸钙晶体，晶型为方解石，形状为球状，粒径最小为200nm。(3)本发明实现了碳酸钙晶粒尺寸的可控性、原料来源广、价格低廉、制备方法简单、对制备无毒、绿色环保型的优点，能作为碳酸钙工业原料以及对研究生物矿化机理具有理论和实际应用价值。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，以下实施例仅是本发明的最佳实施例，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

实施例1

一种球状方解石碳酸钙晶体的制备方法，包括以下步骤：

1、将Ca(OH)₂配置成质量浓度为6％的水溶液，然后将其置于40℃恒温水浴锅中，在

150r/min的转速下搅拌的同时以通入CO₂气体，得到混合液；

2、先将PASP配置成质量浓度为5％的PASP水溶液，然后加入到步骤1得到的混合液中，反应1-2h后停止通入CO₂，得到悬浊液；

3、将步骤2得到的悬浊液用去离子水洗涤3-5次，然后用无水乙醇洗涤3-5次，洗涤后得到的产物进行抽滤，最后在60℃的恒温下真空干燥16h，即得到碳酸钙晶体；

进一步的，所述步骤1中通入CO₂气体的速度是5L/min。

实施例2

一种球状方解石碳酸钙晶体的制备方法，包括以下步骤：

1、将Ca(OH)₂配置成质量浓度为5％的水溶液，然后将其置于30℃恒温水浴锅中，在

50r/min的转速下搅拌的同时以通入CO₂气体，得到混合液；