CN101928032A - 一种制备立方状、花状或多孔碳酸钙的有机溶剂热法 - Google Patents
一种制备立方状、花状或多孔碳酸钙的有机溶剂热法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101928032A CN101928032A CN2009102418707A CN200910241870A CN101928032A CN 101928032 A CN101928032 A CN 101928032A CN 2009102418707 A CN2009102418707 A CN 2009102418707A CN 200910241870 A CN200910241870 A CN 200910241870A CN 101928032 A CN101928032 A CN 101928032A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- add
- calcium carbonate
- flower
- particle
- room temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种制备具有立方状、花状或多孔碳酸钙纳微米粒子的有机溶剂热法，包括将不规则无孔氧化钙原料溶于含有表面活性剂或不含有表面活性剂的无水乙醇和油酸的有机混合溶剂中，然后在自压釜中处理，并进行抽滤、洗涤、干燥，最后早马弗炉中煅烧，即可得到立方状、花状或多孔碳酸钙纳微米粒子，当有机混合溶剂中不含有表面活性剂时，得到立方状碳酸钙纳微米粒子，当有机混合溶剂中含有CTAB表面活性剂时，得到花状碳酸钙纳微米粒子，当有机混合溶剂中含有PVP或SDS表面活性剂时，得到多孔碳酸钙纳微米粒子。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备碳酸钙的有机溶剂热法，具体地说涉及到一种利用油酸和无水乙醇作为溶剂采用溶剂热法制备具有立方状、花状或多孔碳酸钙的方法。
发明背景
碳酸钙普遍应用于农业以及造纸、橡胶、塑料、油漆等工业领域中。碳酸钙的实际应用与其性质(如形貌、粒径、比表面积、明亮度、油吸附性等)等有关。因此，研发特定形貌和高比表面积的碳酸钙的可控制备方法具有重要意义。
目前制备特定形貌碳酸钙的方法主要有沉淀法、水热法、硬模板法等。例如，Lei等(M.Lei，et al.Journal of Crystal Growth，2006，294：358-366)采用以水作溶剂、以Na2CO3和CaCl2为原料，加入了表面活性剂聚苯乙烯磺酸钠(PSSS，分子量分别为70000、200000和1000000)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或十二烷基硫酸钠(SDS)，以NaOH为沉淀剂的沉淀法制备了球状碳酸钙微米粒子，粒径在1.7-12μm之间。Xie等(A.Xie，et al.Journal of CrystalGrowth，2005，285：436-443)采用类似方法制备出片状微米粒子。Yang等(X.Yang，et al.Journal of Crystal Growth，2009，311：4558-4569)使用三嵌段共聚物(F127)和羟丙基壳聚糖(HPCHS)也制得了具有以上特定形貌的碳酸钙微米粒子。Yue等(L.Yue，et al.Microporous and Mesoporous Materials，2008，113：538-541)采用以聚苯乙烯和聚丙烯酸共聚物(PS-PAA)为软模板的沉淀法制备出球状多孔碳酸钙粒子，比表面积为43m2/g，平均孔径为20nm。Nan等(Z.Nan，et al.Journal of Colloid and Interface Science，2008，317：77-82)采用以Ca(CH3COO)2和CO(NH2)2为原料、以聚丙烯酰胺(PAM)和CTAB为表面活性剂的水热法在90℃和120℃水热处理24h，制备出不规则的长方体状碳酸钙微米粒子，长度在150-200μm之间。
由上可知，文献报道的制备特定形貌(球状、片状和长方体状)碳酸钙的方法主要是沉淀法和水热法。尽管已有文献报道以油酸作溶剂制备Mn3O4(J.Seo，et al.The Journal of Physical ChemistryB，2005，109：5389-5381)、γ-Fe2O3(A.L.Willis，et al.Chemistryof Materials，2005，17：5970-5975)、FePtAu(S.Kinge，et al.Nano Letters，2009，9：3220-3224)、CoFe2O4(M.V.Limaye，et al.The Journal of Physical Chemistry B，2009，113：9070-9076)、NaLa(MoO4)2(W.Bu，et al.The Journal of Physical ChemistryC，2009，113：12176-12185)等纳米金属氧化物或复合氧化物，但是迄今为止尚无文献和专利报道过采用有机溶剂热法制备具有特定形貌的多孔结构的碳酸钙。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备具有立方状、花状或多孔碳酸钙纳微米粒子的有机溶剂热法。
本发明的有机溶剂热法是以油酸和无水乙醇作为制备上述碳酸钙的共同有机溶剂。
本发明采用表面活性剂辅助的有机溶剂热方法制备特定花状和多孔的碳酸钙纳微米粒子，不采用表面活性剂辅助的有机溶剂热方法制备立方状碳酸钙纳微米粒子。表面活性剂和油酸在促进以上立方状、化妆或多孔结构的碳酸钙的形成起到重要作用。
具体步骤如下：
(1)取油酸于烧杯中，在磁力搅拌条件下加入十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)或聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)表面活性剂，控制表面活性剂浓度为0.42-0.67mol/L，或者不加入表面活性剂，在室温下加入无水乙醇，无水乙醇与油酸的体积比为1∶1-1∶3，搅拌1h后再加入不规则无孔氧化钙原料，控制氧化钙和表面活性剂的摩尔比为8∶5-8∶8，继续搅拌1h。
(2)将上述溶液转移至装有50mL的聚四氟乙烯内衬(体积填充度为80％)的自压釜中，于160-240℃恒温处理6h，取出后让其自然冷却至室温。
(3)将所得混合物抽滤、用无水乙醇洗涤3-4次后到白色粉末，放入装有氯化钙干燥剂的干燥箱中于室温干燥，控制相对湿度在35-40％范围内。
(4)将干燥后的白色粉末置于马弗炉中，在空气气氛下以1℃/min的速率从室温升至550℃，并在该温度下保持3h，即可制备出具有立方状、花状或多孔结构的碳酸钙纳微米粒子。
在上述方法在，不加入表面活性剂可制备出立方状碳酸钙纳微米粒子，加入CTAB可制备出花状碳酸钙纳微米粒子，加入PVP或SDS可制备出多孔碳酸钙纳微米粒子。
采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术表征所得具有目标产物。结果表明，按照本发明提供的制备方法，可以得到具有立方状、花状或多孔结构的碳酸钙纳微米粒子。
附图说明
图1为所制得的碳酸钙样品的XRD谱图，其中曲线(a)、(b)、(c)和(d)分别为实施例1、实施例2、实施例3和实施例4所得碳酸钙样品的XRD谱图。
图2为所制得的碳酸钙样品的SEM照片，其中(a)、(b)、(c)和(d)分别为实施例1、实施例2、实施例3和实施例4所得碳酸钙样品的SEM照片。
为进一步了解本发明，下面以实施例作详细说明，并给出附图描述本发明得到的具有特定形貌和多孔结构的碳酸钙纳微米粒子。
具体实施方式
实施例1：取30mL油酸，置于100mL烧杯中，在磁力搅拌条件下加入10mL无水乙醇(无水乙醇和油酸的体积比是1∶3)，室温下再搅拌1h后加入0.84g不规则无孔氧化钙原料(即氧化钙浓度为0.33mol/L)，继续搅拌1h后，将溶液转移到装有体积为50mL的聚四氟乙烯内衬的自压釜中(体积填充度80％)，于160℃恒温6h，取出后让其自然冷却至室温，所得混合物经抽滤和用无水乙醇洗涤3-4次后得到白色粉末，在相对湿度为35-40％的条件下于室温干燥。干燥后的粉末在马弗炉中于空气气氛下以1℃/min的速率从室温升至550℃，并在该温度下保持3h，即得到六方晶体结构的立方状碳酸钙纳微米粒子，所得碳酸钙样品的XRD图见图1(a)、SEM图见图2(a)。
实施例2：取20mL油酸，置于100mL烧杯中，在磁力搅拌条件下加入2.60g CTAB(即控制CTAB浓度为0.42mol/L)，搅拌1h后加入20mL无水乙醇(无水乙醇和油酸的体积比是1∶1)，搅拌均匀后加入0.75g不规则无孔氧化钙原料(即控制氧化钙和CTAB的摩尔比为8∶5)，继续搅拌1h后，将溶液转移到装有体积为50mL的聚四氟乙烯内衬的自压釜中(填充度80vol％)，于160℃中恒温6h，取出后让其自然冷却至室温，所得混合物经抽滤和用无水乙醇洗涤3-4次得到白色粉末，在相对湿度为35-40％的条件下于室温干燥。干燥后的粉末在马弗炉中于空气气氛下以1℃/min的速率从室温升至550℃，并在该温度下保持3h，即得到六方晶体结构的花状碳酸钙纳微米粒子，所得碳酸钙样品的XRD图见图1(b)、SEM图见图2(b)。
实施例3：取20mL油酸，置于100mL烧杯中，在磁力搅拌条件下加入3.85g十二烷基硫酸钠(SDS，控制SDS浓度为0.67mol/L)，搅拌1h后加入20mL无水乙醇(无水乙醇和油酸的体积比是1∶1)，搅拌均匀后加入0.75g不规则无孔氧化钙原料(即控制氧化钙和SDS的摩尔比为8∶8)，继续搅拌1h后，将溶液转移至装有体积为50mL的聚四氟乙烯内衬的自压釜中(体积填充度80％)，于240℃中恒温6h，取出后让其自然冷却至室温，所得混合物经抽滤和用无水乙醇洗涤3-4次得到白色粉末，在相对湿度为35-40％的条件下于室温干燥。干燥后的粉末在马弗炉中于空气气氛下以1℃/min的速率从室温升至550℃，并在该温度下保持3h，即得到六方晶体结构的多孔碳酸钙粒子，其中含有少量正交相硫酸钙和痕量六方相硫酸钠，所得碳酸钙样品的XRD图见图1(c)、SEM图见图2(c)。
实施例4：取20mL油酸，置于100mL烧杯中，在磁力搅拌条件下加入0.93g聚乙烯基吡咯烷酮(PVP，控制PVP浓度为0.42mol/L)，搅拌1h后加入20mL无水乙醇(无水乙醇和油酸的体积比是1∶1)，搅拌均匀后加入0.75g氧化钙原料(即控制氧化钙和表面活性剂的摩尔比为8∶5)，继续搅拌1h，将溶液转移入装有体积为50mL的聚四氟乙烯内衬的自压釜中(体积填充度80％)，于200℃中恒温6h，取出后让其自然冷却至室温，所得混合物进行抽滤和用无水乙醇洗涤3-4次得到白色粉末，在相对湿度为35-40％的条件下于室温干燥。干燥后的粉末在马弗炉中于空气气氛下以1℃/min的速率从室温升至550℃，并在该温度下保持3h，即得到六方晶体结构的多孔碳酸钙粒子，所得碳酸钙样品的XRD图见图1(d)、SEM图见图2(d)。
Claims (1)
1.一种制备立方状、花状或多孔碳酸钙有机溶剂热法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取油酸于烧杯中，在磁力搅拌条件下加入十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)或聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)表面活性剂，控制表面活性剂浓度为0.42-0.67mol/L，或者不加入表面活性剂，在室温下加入无水乙醇，无水乙醇与油酸的体积比为1∶1-1∶3，搅拌1h后再加入不规则无孔氧化钙原料，控制氧化钙和表面活性剂的摩尔比为8∶5-8∶8，继续搅拌1h。
(2)将上述溶液转移至装有50mL的聚四氟乙烯内衬(体积填充度为80％)的自压釜中，于160-240℃恒温处理6h，取出后让其自然冷却至室温。
(3)将所得混合物抽滤、用无水乙醇洗涤3-4次后到白色粉末，放入装有氯化钙干燥剂的干燥箱中于室温干燥，控制相对湿度在35-40％范围内。
(4)将干燥后的白色粉末置于马弗炉中，在空气气氛下以1℃/min的速率从室温升至550℃，并在该温度下保持3h，即可制备出碳酸钙纳微米粒子。
其中在步骤(1)中分别不加入表面活性剂制备出立方状碳酸钙纳微米粒子，加入CTAB制备出花状碳酸钙纳微米粒子，加入PVP或SDS制备出多孔碳酸钙纳微米粒子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009102418707A CN101928032B (zh) | 2009-12-11 | 2009-12-11 | 一种制备立方状、花状或多孔碳酸钙的有机溶剂热法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009102418707A CN101928032B (zh) | 2009-12-11 | 2009-12-11 | 一种制备立方状、花状或多孔碳酸钙的有机溶剂热法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101928032A true CN101928032A (zh) | 2010-12-29 |
| CN101928032B CN101928032B (zh) | 2012-02-08 |
Family
ID=43367527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009102418707A Expired - Fee Related CN101928032B (zh) | 2009-12-11 | 2009-12-11 | 一种制备立方状、花状或多孔碳酸钙的有机溶剂热法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101928032B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103232051A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-08-07 | 陕西科技大学 | 一种超细多孔碳酸钙微球的制备方法 |
| CN105502463A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-04-20 | 中南大学 | 一种微纳分级孔结构碳酸钙中空微球的制备方法 |
| CN111825115A (zh) * | 2019-04-16 | 2020-10-27 | 同济大学 | 一种规则六面体碳酸钙材料及其制备方法和应用 |
| CN113800548A (zh) * | 2021-11-03 | 2021-12-17 | 广西华纳新材料科技有限公司 | 一种粒径可控类立方沉淀碳酸钙的制备方法 |
-
2009
- 2009-12-11 CN CN2009102418707A patent/CN101928032B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103232051A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-08-07 | 陕西科技大学 | 一种超细多孔碳酸钙微球的制备方法 |
| CN105502463A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-04-20 | 中南大学 | 一种微纳分级孔结构碳酸钙中空微球的制备方法 |
| CN105502463B (zh) * | 2015-12-28 | 2019-10-25 | 中南大学 | 一种微纳分级孔结构碳酸钙中空微球的制备方法 |
| CN111825115A (zh) * | 2019-04-16 | 2020-10-27 | 同济大学 | 一种规则六面体碳酸钙材料及其制备方法和应用 |
| CN113800548A (zh) * | 2021-11-03 | 2021-12-17 | 广西华纳新材料科技有限公司 | 一种粒径可控类立方沉淀碳酸钙的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101928032B (zh) | 2012-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhou et al. | Hydrothermal synthesis of ZnO hollow spheres using spherobacterium as biotemplates | |
| Baglioni et al. | Soft and hard nanomaterials for restoration and conservation of cultural heritage | |
| Li et al. | Eggshell membrane-derived MgFe2O4 for pharmaceutical antibiotics removal and recovery from water | |
| CN109205567B (zh) | 一种利用mof衍生双金属氧化物模板制备金属氧化物多级结构的方法 | |
| CN109757106B (zh) | 具有不同官能阳离子的经表面反应的碳酸钙的后处理 | |
| Madrid et al. | Synthesis and morphological examination of high-purity Ca (OH) 2 nanoparticles suitable to consolidate porous surfaces | |
| CN101928032B (zh) | 一种制备立方状、花状或多孔碳酸钙的有机溶剂热法 | |
| CN108217707A (zh) | 一种碳酸钙空心微球及其制备方法 | |
| CN104439276B (zh) | 一种快速制备中空多孔二氧化硅/银纳米复合材料的方法及产品 | |
| Liu et al. | Novel hematite nanorods and magnetite nanoparticles prepared from MIL-100 (Fe) template for the removal of As (V) | |
| CN104927097B (zh) | 一种微波水热法制备纳米二氧化钛/壳聚糖复合材料的方法 | |
| CN103030159B (zh) | 一种多孔氧化镁、制备方法及其用途 | |
| CN105502463A (zh) | 一种微纳分级孔结构碳酸钙中空微球的制备方法 | |
| Yu et al. | Hydrothermal synthesis and photocatalytic activity of mesoporous titania hollow microspheres | |
| JP2003306325A (ja) | 塩基性炭酸マグネシウム及びその製造方法、並びに該塩基性炭酸マグネシウムを含有する組成物又は構造体 | |
| CN107986313B (zh) | 一种球形碳酸钙的制备方法 | |
| Wang et al. | Synthesis and characterization of mesoporous TiO2 with anatase wall | |
| CN104549374B (zh) | 具有亲水表面的由纳米片组成的硒化镉花状微球及其制备方法和应用 | |
| CN101983924B (zh) | 一种硫酸钙制备形貌可控碳酸钙的方法 | |
| CN107298444A (zh) | 一种以松香基双子表面活性剂为模板的介孔二氧化硅材料的制备及其性能 | |
| CN104445334A (zh) | 一种片层堆叠立方状微米级碳酸钙制备方法 | |
| CN109133022A (zh) | 一种形貌可控的羟基磷灰石纳米结构、其制备方法及应用 | |
| Wang et al. | Needle-like calcium carbonate assisted self-assembly of mesostructured hollow silica nanotubes | |
| CN103833080A (zh) | 一种钼酸镉多孔球的制备方法 | |
| CN105883829A (zh) | 一种洋葱状介孔二氧化硅纳米材料的合成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120208 Termination date: 20121211 |