一种微米级针状球霰石碳酸钙的制备方法
【专利摘要】一种微米级针状球霰石碳酸钙的制备方法，其利用化学沉淀法，利用有机添加剂的调控，在不同的陈化时间下，获得尺寸分布在15～20微米的针状球霰石碳酸钙，本方法中得到的针状球霰石碳酸钙具有相对较大的比表面积。该方法工艺简单、操作安全、成本低、重复性好，适宜规模化生产后，能在表面催化等方面存在潜在应用价值。
【专利说明】
一种微米级针状球霰石碳酸钙的制备方法
技术领域
[0001]本发明属于钙的碳酸盐的制备，涉及一种微米级针状球霰石碳酸钙的制备方法。该方法利用简单有效的化学沉淀法，在精准的控制实验条件和试验参数的基础上，得到了形貌和尺寸均一的微米级针状球霰石碳酸钙。
【背景技术】
[0002]碳酸钙(CaCO3)是石灰石的主要无机成分，在自然界中大量存在并广泛应用于工业生产。由于其良好的生物活性，成为重要的研究对象；碳酸钙是一种无毒且生物相容性良好的材料，具有生物降解性而且降解速率适宜，因此在制药学、生物学及化妆品工业等方面具有潜在的应用前景。其中在当代制备纳米结构碳酸钙的方法有复分解法，碳化法，溶胶一凝胶法(L.M.Qi et al, Adv.Mater.2002，14，300-303.)。
[0003]有着复杂结构和出色性能表现的生物材料能够在自然环境下被控制合成(H.A.Lowenstam and S.Weiner, On B1mineralizat1n, Oxford University Press, NewYork, 1989.)。众所周知的，碳酸钙的性能和应用强烈地依靠自身的形貌、结构、例子尺寸和纯度(J.G.Yu, M.Lei, B.Cheng and X.J.Zhao, J.Cryst.Growth, 2004, 261, 566.)。同粒子尺寸相比较，通过化学手段进行形貌的控制更加有难度(H.Colfen and L.Qi, Chem.-Eur.J.，2001，7，106.)。尽管很多有机添加剂已经被用来合成碳酸钙晶体，也得到了很多种不同的形貌和晶型，但是利用有机分子和控制溶液的极性的方法来制备碳酸钙晶体得到均一形貌的很少有报道。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的首要技术问题是提供一种工艺简单、操作安全、成本低的微米级针状球霰石碳酸钙的制备方法。
[0005]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种微米级针状球霰石碳酸钙的制备方法，其特征在于包括如下步骤:
[0006](I)取十二烷基三甲基溴化铵(DTAB) 1.0?10.0g，加入10?30ml蒸馏水，置于25?35 °C环境下，电磁搅拌I?5min得澄清透明的A液。
[0007](2)称取10.0?15.0g氯化钙(CaCl2)，溶于50?10ml蒸馏水中，置于25?35 °C环境下，电磁搅拌I?5min得澄清透明的B液。
[0008](3)称取10.0?20.0g碳酸钠(Na2CO3)，溶于50?10ml蒸馏水中，置于25?35 °C环境下，电磁搅拌I?5min。得澄清透明的C液。
[0009](4)分别量取5?10ml A并与5?1ml B、C溶液进行混合，得到透明澄清的液体D、E，并将D、E液体置于25?35°C环境下，电磁搅拌5?lOmin。
[0010](5)将D液体缓慢滴(I?2d/s)加到E液体中，并将混合后的液体F置于25?35°C环境下，电磁搅拌20?40min。
[0011](6)将混合液F离心，得到白色沉淀，将白色沉淀用蒸馏水洗涤I?3次得到白色沉淀保持40?60°C，干燥6?12h。
[0012]以上各个物质的质量或者体积是以无水氯化钙10.0?15.0g为基准计算的，对于其他质量的无水氯化钙，以上各个物质的质量或者体积做一致地调整，这些是本领域技术人员能够理解或者操作的。
[0013]与现有技术相比，本发明的优点在于:采用简单的化学沉淀法得到微米级针状球霰石碳酸钙的工艺:该方法工艺简单、操作安全、成本低、重复性好，适宜规模化生产；所得微米级针状球霰石碳酸钙分散性好。
【附图说明】
[0014]图1为实施例1中微米级针状球霰石碳酸钙的扫描电子显微镜照片；
[0015]图2为实施例2中微米级针状球霰石碳酸钙的XRD图片；
【具体实施方式】
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[0016]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0017]实施例1
[0018]①取十二烷基三甲基溴化铵(DTAB) 1.0g，加入25ml蒸馏水，置于20°C环境下，电磁搅拌3min得澄清透明的A液。
[0019]②称取11.2g氯化钙(CaCl2)，溶于80ml蒸馏水中，置于25°C环境下，电磁搅拌3min得澄清透明的B液。
[0020]③称取10.6g碳酸钠(Na2CO3)，溶于80ml蒸馏水中，置于25°C环境下，电磁搅拌3min。得澄清透明的C液。
[0021]④分别量取6ml A并与6ml B、C溶液进行混合，得到透明澄清的液体D、E，并将D、E液体置于25°C环境下，电磁搅拌1min。
[0022]⑤将D液体缓慢滴(2d/s)加到E液体中，并将混合后的液体F置于25°C环境下，电磁搅拌30min。
[0023]⑥将混合液F离心，得到白色沉淀，将白色沉淀用蒸馏水洗涤3次得到白色沉淀保持50 °C,干燥8h。
[0024]实施例2
[0025]①取十二烷基三甲基溴化铵(DTAB) 1.0g，加入25ml蒸馏水，置于20°C环境下，电磁搅拌3min得澄清透明的A液。
[0026]②称取11.2g氯化钙(CaCl2)，溶于80ml蒸馏水中，置于25°C环境下，电磁搅拌3min得澄清透明的B液。
[0027]③称取10.6g碳酸钠(Na2CO3)，溶于80ml蒸馏水中，置于25°C环境下，电磁搅拌3min。得澄清透明的C液。
[0028]④分别量取6ml A并与6ml B、C溶液进行混合，得到透明澄清的液体D、E，并将D、E液体置于25°C环境下，电磁搅拌1min。
[0029]⑤将D液体缓慢滴(2d/s)加到E液体中，并将混合后的液体F置于25°C环境下，电磁搅拌5min。
[0030]⑥将混合液F离心，得到白色沉淀，将白色沉淀用蒸馏水洗涤3次得到白色沉淀保持50 °C,干燥8h。
[0031]实施例3
[0032]①取十二烷基三甲基溴化铵(DTAB) 1.0g，加入25ml蒸馏水，置于20°C环境下，电磁搅拌3min得澄清透明的A液。
[0033]②称取11.2g氯化钙(CaCl2)，溶于80ml蒸馏水中，置于25°C环境下，电磁搅拌3min得澄清透明的B液。
[0034]③称取10.6g碳酸钠(Na2CO3)，溶于80ml蒸馏水中，置于25°C环境下，电磁搅拌3min。得澄清透明的C液。
[0035]④分别量取6ml A并与6ml B、C溶液进行混合，得到透明澄清的液体D、E，并将D、E液体置于25°C环境下，电磁搅拌1min。
[0036]⑤将D液体缓慢滴(2d/s)加到E液体中，并将混合后的液体F置于25°C环境下，电磁搅拌1min。
[0037]⑥将混合液F离心，得到白色沉淀，将白色沉淀用蒸馏水洗涤3次得到白色沉淀保持50 °C,干燥8h。
[0038]实施例4
[0039]①取十二烷基三甲基溴化铵(DTAB) 1.0g，加入25ml蒸馏水，置于20°C环境下，电磁搅拌3min得澄清透明的A液。
[0040]②称取11.2g氯化钙(CaCl2)，溶于80ml蒸馏水中，置于25°C环境下，电磁搅拌3min得澄清透明的B液。
[0041]③称取10.6g碳酸钠(Na2CO3)，溶于80ml蒸馏水中，置于25°C环境下，电磁搅拌3min。得澄清透明的C液。
[0042]④分别量取6ml A并与6ml B、C溶液进行混合，得到透明澄清的液体D、E，并将D、E液体置于25°C环境下，电磁搅拌1min。
[0043]⑤将D液体缓慢滴(2d/s)加到E液体中，并将混合后的液体F置于25°C环境下，电磁搅拌15min。
[0044]⑥将混合液F离心，得到白色沉淀，将白色沉淀用蒸馏水洗涤3次得到白色沉淀保持50 °C,干燥8h。
[0045]实施例5
[0046]①取十二烷基三甲基溴化铵(DTAB) 1.0g，加入25ml蒸馏水，置于20°C环境下，电磁搅拌3min得澄清透明的A液。
[0047]②称取11.2g氯化钙(CaCl2)，溶于80ml蒸馏水中，置于25°C环境下，电磁搅拌3min得澄清透明的B液。
[0048]③称取10.6g碳酸钠(Na2CO3)，溶于80ml蒸馏水中，置于25°C环境下，电磁搅拌3min。得澄清透明的C液。
[0049]④分别量取6ml A并与6ml B、C溶液进行混合，得到透明澄清的液体D、E，并将D、E液体置于25°C环境下，电磁搅拌1min。
[0050]⑤将D液体缓慢滴(2d/s)加到E液体中，并将混合后的液体F置于25°C环境下，电磁搅拌60min。
[0051 ] ⑥将混合液F离心，得到白色沉淀，将白色沉淀用蒸馏水洗涤3次得到白色沉淀保持50 °C,干燥8h。
[0052]实施例6
[0053]①取十二烷基三甲基溴化铵(DTAB) 1.0g，加入25ml蒸馏水，置于20°C环境下，电磁搅拌3min得澄清透明的A液。
[0054]②称取11.2g氯化钙(CaCl2)，溶于80ml蒸馏水中，置于25°C环境下，电磁搅拌3min得澄清透明的B液。
[0055]③称取10.6g碳酸钠(Na2CO3)，溶于80ml蒸馏水中，置于25°C环境下，电磁搅拌3min。得澄清透明的C液。
[0056]④分别量取6ml A并与6ml B、C溶液进行混合，得到透明澄清的液体D、E，并将D、E液体置于25°C环境下，电磁搅拌1min。
[0057]⑤将D液体缓慢滴(2d/s)加到E液体中，并将混合后的液体F置于25°C环境下，电磁搅拌120min。
[0058]⑥将混合液F离心，得到白色沉淀，将白色沉淀用蒸馏水洗涤3次得到白色沉淀保持50 °C,干燥8h。
【主权项】
1.一种微米级针状球霰石碳酸钙的制备方法，其特征是包括下列步骤: (1)取十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)1.0?10.0g，加入10?30ml蒸馏水，置于25?35 °C环境下，电磁搅拌I?5min得澄清透明的A液。 (2)称取10.0?15.0g氯化钙(CaC12)，溶于50?10ml蒸馏水中，置于25?35°C环境下，电磁搅拌I?5min得澄清透明的B液。 (3)称取10.0?20.0g碳酸钠(Na2C03)，溶于50?10ml蒸馏水中，置于25?35°C环境下，电磁搅拌I?5min。得澄清透明的C液。 (4)分别量取5?1mlA并与5?1ml B、C溶液进行混合，得到透明澄清的液体D、E,并将D、E液体置于25?35°C环境下，电磁搅拌5?lOmin。 (5)将D液体缓慢滴(I?2d/s)加到E液体中，并将混合后的液体F置于25?35°C环境下，电磁搅拌20?40min。 (6)将混合液F离心，得到白色沉淀，将白色沉淀用蒸馏水洗涤I?3次得到白色沉淀保持40?60°C，干燥6?12h。2.按权利要求1所述微米级针状球霰石碳酸钙的制备方法，其特征是:所述步骤(2)中所用的氯化钙必须为无水氯化钙。3.按权利要求1所述微米级针状球霰石碳酸钙的制备方法，其特征是:所述步骤(3)中所用的碳酸钠必须为无水碳酸钠。4.按权利要求1所述微米级针状球霰石碳酸钙的制备方法，其特征是:所述步骤(4)中A液加入到B、C液体中时，可以是滴加，也可以是快速加入。
【文档编号】C01F11/18GK105883877SQ201410519865
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年9月28日
【发明人】储德清, 王澳轩, 孙洪明, 王立敏, 马忠超
【申请人】天津工业大学