專利名稱：一種碳酸鈣圓片的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，具體涉及一種利用鈣-膽酸根納米線作為模板制備碳酸鈣圓片的方法。
背景技術(shù)：
金屬-有機(jī)骨架材料(MOFs)是近十年來發(fā)展迅速的一種配位聚合物,一般以金屬離子為連接點(diǎn)，在催化、儲(chǔ)能和分離中都有廣泛應(yīng)用。而金屬-有機(jī)納米纖維近年來也因此獲得了充分的發(fā)展，應(yīng)用前景廣闊。碳酸鈣是世上存量最廣泛的礦物，在涂料等化學(xué)工業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。碳酸鈣主要有三種晶型方解石、文石和球霰石。生物體中的碳酸鈣由于受其內(nèi)部的可溶性基質(zhì)和不可溶性基質(zhì)的影響，形成了具有特定結(jié)構(gòu)的晶體。關(guān)于碳酸鈣的仿生礦化一直是近年來科 學(xué)家們研究的熱點(diǎn)，特別是模擬生物體內(nèi)的可溶性和不可溶性基質(zhì)來調(diào)控碳酸鈣的形成方面取得了不錯(cuò)的成果。用金屬-有機(jī)納米纖維來模擬生物體內(nèi)的不可溶性基質(zhì)，通過自組裝過程來引導(dǎo)碳酸鈣的形成，目前仍未有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種碳酸鈣圓片的制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種碳酸鈣圓片的制備方法，首先制備鈣-膽酸根納米纖維模板，然后在鈣-膽酸根納米纖維模板表面形成碳酸鈣晶核，通過自組裝過程，制備得到碳酸鈣圓片。具體制備包括如下步驟
1)配置濃度為0.25 2.5mM的脫氧膽酸鈉溶液，配置濃度為2 20 mM的乙酸鈣溶液，配置濃度為4 40 mM的碳酸氫鈉溶液；
2)將上述的脫氧膽酸鈉溶液保持在10°〇的范圍內(nèi)，往脫氧膽酸鈉溶液中加入乙酸鈣溶液，其脫氧膽酸鈉溶液和乙酸鈣溶液的體積比為2:1，磁力攪拌反應(yīng)I 4 h，得到白色乳狀液，即鈣-脫氧膽酸納米線乳液A ；
3)乳液A里加入上述碳酸氫鈉溶液，乳液A和碳酸氫鈉溶液的體積比為3:1，溫度維持在10 50°C，磁力攪拌，反應(yīng)時(shí)間為12 20 h ;
4)陳化2 3h后，經(jīng)過離心分離洗滌以及60 1干燥處理，得到碳酸鈣圓片。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)所述的制備碳酸鈣圓片的方法，所述步驟I)的脫氧膽酸鈉溶液的濃度為2. 5 mM，乙酸鈣溶液的濃度為20 mM，碳酸氫鈉溶液的濃度為40 mM。過低的脫氧膽酸鈉濃度將不利于碳酸鈣的生成以及碳酸鈣的洗滌。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)所述的制備碳酸鈣圓片的方法，所述步驟2)的磁力攪拌時(shí)間為4h，時(shí)間過短可能導(dǎo)致纖維形成不完全。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)所述的制備碳酸鈣圓片的方法，所述步驟3)的反應(yīng)時(shí)間為20 h，反應(yīng)在20 h已基本礦化結(jié)束。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)所述的制備碳酸鈣圓片的方法，所述步驟4)的陳化時(shí)間為2 h，不同的制備方法需要的陳化時(shí)間不一樣，本發(fā)明用2 h來陳化即可獲得很好的效果。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列特點(diǎn)
I、本發(fā)明首次使用鈣-膽酸根金屬有機(jī)納米纖維做模板，通過分子的自組裝來調(diào)控碳酸鈣圓片的制備，所需的制備條件溫和，低溫常壓下即可。2、本發(fā)明操作簡單，礦化所需時(shí)間短，所得碳酸鈣圓片穩(wěn)定，操作簡便，利于碳酸鈣的工業(yè)化生產(chǎn)。


圖I、本發(fā)明方法制備的鈣-膽酸根納米纖維的SM 圖2、本發(fā)明實(shí)施例I制備的碳酸鈣圓片的SEM 圖3、本發(fā)明實(shí)施例I制備的碳酸鈣圓片的X射線衍射(XRD) 圖4、本發(fā)明實(shí)施例2制備的碳酸鈣圓片的SEM 圖5、本發(fā)明實(shí)施例2制備的碳酸鈣圓片的X射線衍射(XRD) 圖6、本發(fā)明實(shí)施例3制備的碳酸鈣圓片的SEM圖 圖7、本發(fā)明實(shí)施例3制備的碳酸鈣圓片的X射線衍射。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述
實(shí)施例I
1)配置濃度為2.5 mM的脫氧膽酸鈉溶液，配置濃度為20 mM的乙酸鈣溶液，配置濃度為40 mM的碳酸氫鈉溶液；
2)將上述的脫氧膽酸鈉溶液加熱并保持在10°〇的范圍內(nèi)，往脫氧膽酸鈉溶液中加入乙酸鈣溶液，其脫氧膽酸鈉溶液和乙酸鈣溶液的體積比為2 :1，磁力攪拌反應(yīng)4 h，得到白色乳狀液，即鈣-脫氧膽酸納米線乳液A ;對得到的乳液A經(jīng)過洗滌干燥后進(jìn)行電鏡分析，得圖1，可以看到納米纖維的直徑為200 300 nm。3)乳液A里加入碳酸氫鈉溶液，其乳液A和碳酸氫鈉溶液的體積比為3 :1，溫度繼續(xù)維持在10 °c，磁力攪拌，反應(yīng)時(shí)間為20 h ；
4)陳化2 3 h后，經(jīng)過離心分離洗滌以及60°C干燥處理，得到碳酸鈣圓片。對所得碳酸鈣進(jìn)行電鏡和XRD分析，其SEM圖為圖2，XRD圖如圖3。由圖2可見，本例所制備的碳酸鈣為不規(guī)則的圓片狀，主要為球霰石結(jié)構(gòu)，含少量的方解石結(jié)構(gòu)。片狀直徑大約為500 nm。實(shí)施例2
1)配置濃度為2.5 mM的脫氧膽酸鈉溶液，配置濃度為20 mM的乙酸鈣溶液，配置濃度為40 mM的碳酸氫鈉溶液；
2)將上述的脫氧膽酸鈉溶液加熱并保持在10°〇的范圍內(nèi)，往脫氧膽酸鈉溶液中加入乙酸鈣溶液，其脫氧膽酸鈉溶液和乙酸鈣溶液的體積比為2 :1，磁力攪拌反應(yīng)4 h，得到白色乳狀液，即鈣-脫氧膽酸納米線乳液A ;對得到的乳液A經(jīng)過洗滌干燥后進(jìn)行電鏡分析，得圖1，可以看到納米纖維的直徑為200 300 nm。
3)乳液A里加入碳酸氫鈉溶液，其乳液A和碳酸氫鈉溶液的體積比為3 :1，溫度維持在30 °C，磁力攪拌，反應(yīng)時(shí)間為20 h ；
4)陳化2 3 h后，經(jīng)過離心分離洗滌以及60°C干燥處理，得到碳酸鈣圓片。對碳酸鈣進(jìn)行電鏡和XRD分析，其SEM圖為圖4，XRD圖如圖5。由圖4可見，本例所制備的碳酸鈣為規(guī)則的圓片狀，為純球霰石結(jié)構(gòu)。片狀直徑大約為I Pm。實(shí)施例3
1)配置濃度為2.5 mM的脫氧膽酸鈉溶液，配置濃度為20 mM的乙酸鈣溶液，配置濃度為40 mM的碳酸氫鈉溶液；
2)將上述的脫氧膽酸鈉溶液加熱并保持在10°〇的范圍內(nèi)，往脫氧膽酸鈉溶液中加入乙酸鈣溶液，其脫氧膽酸鈉溶液和乙酸鈣溶液的體積比為2 :1，磁力攪拌反應(yīng)4 h，得到白色乳狀液，即鈣-脫氧膽酸納米線乳液A ;對得到的乳液A經(jīng)過洗滌干燥后進(jìn)行電鏡分析，得圖1，可以看到納米纖維的直徑為200 300 nm。3)乳液A里加入碳酸氫鈉溶液，其乳液A和碳酸氫鈉溶液的體積比為3 :1，溫度維持在50 °C，磁力攪拌，反應(yīng)時(shí)間為20 h ；
4)陳化2 3 h后，經(jīng)過離心分離洗滌以及60 1干燥處理，得到碳酸鈣圓片。對所得碳酸鈣進(jìn)行電鏡和XRD分析，得SEM圖為圖6，XRD圖如圖7。由圖6可見，本例所制備的碳酸鈣為規(guī)則的圓片狀，為純球霰石結(jié)構(gòu)。片狀直徑大約為1.5i!m。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求
1.一種碳酸鈣圓片的制備方法，其特征在于，首先制備鈣-膽酸根納米纖維模板，然后在鈣-膽酸根納米纖維模板表面通過自組裝得到碳酸鈣圓片。
2.一種碳酸鈣圓片的制備方法，其特征在于，包含如下步驟 1)配置濃度為0.25 2.5mM的脫氧膽酸鈉溶液，配置濃度為2 20 mM的乙酸鈣溶液，配置濃度為4 40 mM的碳酸氫鈉溶液； 2)將上述的脫氧膽酸鈉溶液保持在10°〇的范圍內(nèi)，往脫氧膽酸鈉溶液中加入乙酸鈣溶液，脫氧膽酸鈉和乙酸鈣的體積比為2:1，磁力攪拌反應(yīng)I 4 h，得到白色乳狀液，SP鈣-脫氧膽酸納米線乳液A ; 3)乳液A里加入碳酸氫鈉溶液，乳液A和碳酸氫鈉溶液的體積比為3:1，溫度繼續(xù)維持在10 50°C，磁力攪拌，反應(yīng)時(shí)間為12 20 h ; 4)陳化2 3h后，經(jīng)過離心分離洗滌以及60 1干燥處理，得到碳酸鈣圓片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備碳酸鈣圓片的方法，其特征在于，所述的步驟I)的脫氧膽酸鈉的濃度為2. 5 mM,乙酸鈣的濃度為20 mM，碳酸氫鈉的濃度為40 mM。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備碳酸鈣圓片的方法，其特征在于，所述步驟3)的反應(yīng)時(shí)間為20 h0
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備碳酸鈣圓片的方法，其特征在于，所述步驟4)的陳化時(shí)間為2 h。
全文摘要
一種碳酸鈣圓片的制備方法。該方法首先制備鈣-膽酸根納米纖維模板，然后在鈣-膽酸根納米纖維模板表面通過自組裝得到碳酸鈣圓片。方法步驟配置濃度為0.25~2.5mM的脫氧膽酸鈉溶液，2~20mM的乙酸鈣溶液和4~40mM的碳酸氫鈉溶液；將脫氧膽酸鈉溶液保持在10℃，加入乙酸鈣溶液，脫氧膽酸鈉溶液和乙酸鈣溶液的體積比為21，磁力攪拌反應(yīng)1~4h，得白色乳狀液；乳液里再加入碳酸氫鈉溶液，乳液和碳酸氫鈉溶液的體積比為31，溫度繼續(xù)維持在10~50℃，磁力攪拌，反應(yīng)時(shí)間為12~20h；陳化2~3h后，經(jīng)離心分離洗滌以及60℃干燥處理，得到碳酸鈣圓片。此碳酸鈣圓片制備簡單，條件溫和，尺寸可控，能夠滿足其在涂料、化妝品等領(lǐng)域的需求。
文檔編號(hào)B82Y40/00GK102701254SQ20121019098
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者傅正義, 陳安良, 馬培艷 申請人:武漢理工大學(xué)