CN102205984B

CN102205984B - 一种在常温常压下合成文石纳米棒的方法

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Publication number: CN102205984B
Application number: CN 201110090818
Authority: CN
Inventors: 申巧敏; 黄增琼; 张刚生
Original assignee: Guangxi University
Current assignee: Guangxi University
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2031-04-12
Also published as: CN102205984A

Abstract

本发明公开了一种在常温常压下合成文石纳米棒的方法，即在常温常压下，以竹蛏蛋白质层为基底，采用二氧化碳扩散沉积的方法，通过氯化钙溶液和二氧化碳反应3～12小时，得到文石纳米棒产物。本发明具有以竹蛏蛋白质层为基底在常温常压下反应温度低、所消耗的能量少、纯度高(99％以上)、合成工艺简单、原料易得、无污染等特点，是一种理想的有机-无机复合纳米材料。可以作为增强材料，增加机体的韧性，同时增加机体的可塑性；还可以作为生物活性材料在医药等领域有特殊的应用。

Description

一种在常温常压下合成文石纳米棒的方法

技术领域

本发明涉及有机-无机复合材料学，化学及生物材料学领域，具体是一种在常温常压下合成文石纳米棒的制备方法。

背景技术

碳酸钙作为一种重要的无机化工产品，具有原料丰富，生产工艺简单、性能稳定等特点，广泛用于橡胶、塑料、涂料、造纸、油墨、食品、医药、饲料等工业中。碳酸钙一般作为填充剂用于造纸工业。在印刷用纸或书写用纸中添加填料，目的在于改善纸的白度、不透明度、不光滑性、书写性、手感、可印刷性等。我国每年需要碳酸钙产品总量达400万吨，其中造纸、塑料、橡胶行业的碳酸钙消费量为80％，涂料占10％，其他行业占10％。而我国在产品的开发上还存在产品附加值低、技术含量低、品种单一、重复性差等问题，高档碳酸钙产品大多还依靠进口，在世界碳酸钙行业处于比较落后的地位。所以，对于我们来说，急需要提高碳酸钙产品的质量，这样才能够满足生产的需要。

碳酸钙晶体一般以三种形态出现，即方解石、文石和球文石。在常温常压下，方解石为稳定晶型，文石和球文石为亚稳定晶型。方解石晶体为立方体或纺锤形，而文石晶体常见为针状单晶。在适宜条件下，文石晶体定向生长而形成晶须。因此在碳酸钙晶体的制备过程中，必须对结晶过程进行控制以使其形成文石相晶体。

文石型碳酸钙作为增强材料，可以增加基体的韧性，同时使基体的可塑性增强；通过改变粒径，在加工过程中可以改变物料的流变性能；文石型碳酸钙还可以作为生物活性材料在医药等领域有特殊的应用。而文石纳米棒又是一种纳米材料，由于粒子小，团聚少，易于分散，依靠自身的高强度，高模量，可以更有效地发挥增强增韧性能。而长纤维晶体又往往能增加制件的美观性和平滑性，因此文石纳米棒具有普通文石所无法比拟的独特的性能。

目前，合成文石型碳酸钙的方法主要分为以下四类：(1)复分解法；(2)加热Ca(HCO₃)₂溶液法；(3)尿素水解法；(4)碳酸化法。复分解法是可溶性碳酸盐溶液与可溶性(或微溶性)钙盐溶液之间的反应。通常水溶性钙盐与碳酸盐之间的溶液合成总是产生方解石，文石的合成需要严格控制合成条件，例如反应物的浓度、温度、反应物的滴加速度、搅拌速度、滴管直径大小、杂质离子等。加热Ca(HCO₃)₂溶液法是将一定浓度的碳酸氢钙溶液加热分解制备文石晶体的一种方法，反应需要严格控制反应温度及搅拌速度等。日本的Yosgiyuki等用碳酸氢钙加热分解法制备出了长度为40-160μm、短径1-3μm的文石碳酸钙。但是这种制备方法能耗大，而且无论其产率还是纯度都不尽人意，因此后续研究甚少。尿素水解法是利用尿素水解缓慢释放出碳酸根离子降低文石合成的过饱和度，一般用可溶性钙盐(氯化钙或硝酸钙等)作为钙盐，碳酸根离子的生成速度随尿素水解速度而定，因此较易控制碳酸钙晶体的形貌和大小。Wang等利用尿素水解法在氯化钙溶液中制备出了长径比为10的文石晶体，发现过高的氯化钙浓度与搅拌速度都不利于文石晶体的生成。尿素水解法制备方法简单、条件易于控制，而且不用加入净重或晶型控制剂，但反应需要大量尿素做反应物，生产成本过高，难以实现工业化生产。碳酸化法，其基本方法是向氢氧化钙悬浊液中通入二氧化碳气体，在晶型控制剂的作用下制备文石型碳酸钙，类似于工业上合成轻质碳酸钙的气液法，因此也有人称此法为气液法。而这种方法要想制备较高纯度的文石晶体则需要控制较高的反应温度，这样能耗就比较高。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供了一种工艺简单、能耗低、在常温常压下合成文石纳米棒的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案概述如下：

一种在常温常压下合成文石纳米棒的方法，是采用二氧化碳扩散沉积的方法，以竹蛏韧带纤维状蛋白质层为模板，在常温常压下通过氯化钙溶液与二氧化碳反应，得到文石纳米棒。具体制备步骤如下：

1)竹蛏韧带纤维状蛋白质层的分离及主要特征：取竹蛏外壳，将韧带从贝壳上机械性分离，去除韧带外侧的角质层和内侧的文石层，将韧带纤维状蛋白质层从贝壳上割下，即得完整的竹蛏韧带纤维状蛋白质层。使用前将蛋白质层洗净烘干。该纤维状蛋白质是由许多纳米蛋白质纤维(120nm)构成如图1所示，同源于血清白蛋白，具有“DVFLGMFLYEYAR”特征性肽段，并且以富含天门冬氨酸，甘氨酸，蛋氨酸和苯丙氨酸为主要特征，质量百分含量分别为14.15％，33.44％，8.84％和8.04％如表1所示。该蛋白质的红外光谱和XRD见图2和图3。

常温常压下合成文石纳米棒的方法，是采用二氧化碳扩散沉积的方法，以竹蛏蛋白质层为基底，在常温常压下，通过氯化钙溶液与二氧化碳反应，得到文石纳米棒，具体制备步骤如下：

1)将竹蛏蛋白质层分离

取完整的竹蛏外壳，将竹蛏蛋白质层分离，分离出来的蛋白质层用去离子水浸泡得到竹蛏韧带蛋白质层试样；作空白对照用的盖玻片也要用去离子水浸泡；

2)常温常压下将上述竹蛏韧带蛋白质层试样和盖玻片分别放置在装有浓度为0.9mmol/L～45mmol/L的CaCl₂溶液的培养皿中，溶液高度为5～50mm，然后将40mL浓度为0.1mol/L稀硫酸和19.0g的NH₄HCO₃粉末，一起放置到干燥器中进行反应，反应温度20℃～30℃，反应时间3～12小时，反应完成以后，分别取出竹蛏蛋白质层和玻璃片；

3)将竹蛏蛋白质层和玻璃片分别用去离子水洗涤干净，放在烘箱中以37℃的温度烘12小时后，用手术刀刮下蛋白质层上的白色晶体物质，此白色晶体物质即是我们所需要的产品。

上述一种在常温常压下合成文石纳米棒的方法，该合成反应的最佳工艺条件为：常温常压下，稀硫酸浓度为0.1mol/L，NH₄HCO₃粉末量为19.0g，CaCl₂浓度为0.9mmol/L～9.0mmol/L，溶液高度为10mm，反应温度为20℃～30℃，反应时间9小时。

表1竹蛏蛋白质层的氨基酸含量分析

与现有技术比较，本发明有以下优点：

1)本发明方法是在常温常压下合成，工艺简单，原料易得，无污染，反应条件温和，所需的能量少。

2)本发明方法所制备的文石型碳酸钙是纳米级，纯度达到了99％以上。

附图说明

图1(a)是竹蛏韧带纤维状蛋白质层显微镜照片，(b)是竹蛏韧带纤维状蛋白质扫描电镜照片。

图2是竹蛏韧带纤维状蛋白质层红外光谱图。

图3是竹蛏韧带纤维状蛋白质层XRD谱图。

图4是本发明方法制备的文石纳米棒扫描电镜照片：(a)低倍数显示大量的文石棒，(b)花状文石，(c)捆状文石，(d)捆状文石纤维局部放大，(e)和(f)放射状文石。

图5是空白对照(盖玻片基底)制备产品的扫描电镜照片：(a)低倍数下方解石形貌，(b)放大的方解石形貌

图6是氯化钙浓度为45mmol/L，反应12小时所得产物的红外光谱。

图7是氯化钙浓度为9.0mmol/L，反应12小时所得产物的红外光谱。

图8是氯化钙浓度为4.5mmol/L，反应12小时所得产物的红外光谱。

图9是氯化钙浓度为0.9mmol/L，反应12小时所得产物的红外光谱。

图10是反应温度25℃，反应12小时所得产物的红外光谱。

图11是反应温度20℃，反应12小时所得产物的红外光谱。

图12是氯化钙浓度为0.9mmol/L，溶液高度分别为5mm，10mm，30mm，50mm，反应12小时所得产物的红外光谱。

图13是氯化钙浓度为0.9mmol/L，溶液高度分别为10mm，30mm，50mm，反应12小时空白对照所得产物的红外光谱。

图14是氯化钙浓度为9.0mmol/L，溶液高度分别为5mm，10mm，30mm，50mm，反应12小时所得产物的红外光谱。

图15是氯化钙浓度为0.9mmol/L，反应时间分别为3小时，6小时，9小时，12小时所得产物的红外光谱。

图16是氯化钙浓度为0.9mmol/L，反应时间分别为3小时，6小时，9小时，12小时空白对照所得产物的红外光谱。

图17是氯化钙浓度为7.2mmol/L，反应时间分别为3小时，6小时，9小时，12小时样品所得产物的红外光谱。

图18是氯化钙浓度为9.0mmol/L，反应时间12小时所得产物的XRD谱图。

具体实施方式

将竹蛏韧带纤维状蛋白质层分离：取竹蛏外壳，将韧带从贝壳上机械性分离，去除韧带外侧的角质层和内侧的文石层，将韧带纤维状蛋白质层从贝壳上割下，即得完整的竹蛏韧带纤维状蛋白质层。使用前将蛋白质层洗净37℃烘干。同时，盖玻片作为空白对照。

该实验是在常温常压下反应，以竹蛏蛋白质层为基底，通过NH₄HCO₃分解生成CO₂和NH₃，其中CO₂与CaCl₂溶液相接触，反应生成轻度过饱和的CaCO₃溶液，那么CaCO₃将会以一定的晶型在蛋白质层上生长。所生成的NH₃一部分被反应过程中生成的HCl所吸收，一部分被放置在干燥器中的H₂SO₄所吸收，且H₂SO₄还起到了干燥的作用。其具体的反应式如下：

NH₄HCO₃→NH₃↑+CO₂↑+H₂O

CO₂+CaCl₂+H₂O→CaCO₃↓+2HCl

NH₃+HCl→NH₄Cl

2NH₃+H₂SO₄→(NH₄)₂SO₄

在反应的过程中，通过改变各种条件来探索最佳的工艺条件，具体的方案如下：

1)以竹蛏韧带纤维状蛋白质层为基底，改变CaCl₂溶液的浓度，考察其对碳酸钙晶型的影响。CaCl₂溶液的浓度(摩尔分数)依次为45mol/L，9.0mol/L，7.2mol/L，4.5mol/L，2.7mol/L，0.9mol/L。同时以盖玻片为基底做空白对照。

2)以竹蛏韧带纤维状蛋白质层为基底，改变反应温度，考察其对碳酸钙晶型的影响。温度依次为20℃，25℃，30℃。同时以盖玻片为基底做空白对照。

3)以竹蛏韧带纤维状蛋白质层为基底，改变CaCl₂溶液的高度，考察溶液高度对碳酸钙晶型的影响。溶液高度依次为：5mm，10mm，30mm，50mm。同时以盖玻片为基底做空白对照。

4)以竹蛏韧带纤维状蛋白质层为基底，考察结晶时间对碳酸钙晶型的影响。结晶时间依次为3小时，6小时，9小时，12小时。同时以盖玻片为基底做空白对照。

表征方法：采用美国Nicolet Nexus470FTIR红外分光光度计(扫描范围400-4000cm^-1，扫描次数17次，分辨率4cm^-1)对样品的成分进行分析；采用日本日立S-3400N扫描电子显微镜对样品的形貌和尺寸进行观察；采用日本理学D/MAX-2500PC型X射线衍射仪(辐射源Cu/Kα，40Ky，200mA，λ＝1.54056nm，扫描范围2θ：10°∽60°)对样品的物相进行鉴定。

以竹蛏韧带纤维状蛋白质层为基底制备的文石纳米棒形貌如图4所示，以盖玻片为基底的空白对照制备的方解石形貌如图5所示。

下面结合附图和实施例对本发明做详细的描述：

实施例1

配置45mmol/L的氯化钙溶液，0.1mol/L的稀硫酸溶液，称取19.0g的碳酸氢铵粉末放到表面皿中，将竹蛏韧带纤维状蛋白质层和盖玻片分别放置在装有10mm CaCl₂溶液溶液的培养皿中，在小烧杯中倒入40mL的稀硫酸溶液，然后一起放入干燥器中，温度30℃，反应12小时后将蛋白质层和盖玻片取出洗净，于37℃烘干12小时。所得白色粉末分别进行FTIR测试。如图6所示，A为以蛋白质层为基底制备的样品的红外光谱，B为盖玻片基底制备的产品的红外光谱。其中，A显示方解石的特征吸收峰(876.31cm-1和712.92cm-1)，还有文石的特征吸收峰(855.72cm-1和712.92cm-1)，经半定量计算可知方解石的含量为35％，文石的含量为65％；B显示方解石的特征吸收峰(875.87cm-1和712.51cm-1)，还有文石的特征吸收峰(855.82cm-1和712.51cm-1)，经半定量计算可知方解石的含量为54.2％，文石的含量为45.8％。

实施例2

配置9.0mmol/L的氯化钙溶液，0.1mol/L的稀硫酸溶液，称取19.0g的碳酸氢铵粉末放到表面皿中，将竹蛏韧带纤维状蛋白质层和盖玻片分别放置在装有10mm CaCl₂溶液溶液的培养皿中，在小烧杯中倒入40mL的稀硫酸溶液，然后一起放入干燥器中，温度30℃，反应12小时后将蛋白质层和盖玻片取出洗净，于37℃烘干12小时。所得白色粉末分别进行FTIR测试。如图7所示，A为以蛋白质层为基底制备的样品的红外光谱，B为盖玻片基底制备的产品的红外光谱。其中，A显示文石的特征吸收峰(855.90cm^-1和713.22cm^-1)，且为纯文石；B显示方解石的特征吸收峰(876.01cm^-1和712.43cm^-1)，且为纯方解石，没有文石出现。XRD谱图也显示竹蛏蛋白质层为基底合成的为纯文石，而空白对照为方解石，如图18所示。以蛋白质层为基底制备的样品呈捆状的文石型碳酸钙，如图4所示，纤维的粒径为237nm，即为文石纳米棒。

实施例3

配置4.5mmol/L的氯化钙溶液，0.1mol/L的稀硫酸溶液，称取19.0g碳酸氢铵粉末放到表面皿中，将蛋白质层和盖玻片分别放置在装有10mm CaCl₂溶液的培养皿中，在小烧杯中倒入40mL的稀硫酸溶液，然后一起放入干燥器中，温度30℃，反应12小时后将蛋白质层和盖玻片取出洗净，于37℃烘干12小时。所得粉末分别进行FTIR测试。如图8所示，A为盖玻片基底制备的产品的红外图谱，B为以竹蛏蛋白质层为基底制备的样品的红外光谱。其中，A含有方解石和文石，经半定量计算方解石含量为76.7％，文石含量为23.3％，其形貌如图5所示，主要为菱形方解石，还有少量捆状文石。B为纯文石，其形貌呈花状和捆状，如图4所示，纤维的粒径为176nm，即为文石纳米棒。

实施例4

配置0.9mmol/L的氯化钙溶液，0.1mol/L的稀硫酸溶液，称取19.0g的碳酸氢铵粉末放到表面皿中，将蛋白质层和盖玻片分别放置在装有10mm CaCl₂溶液的培养皿中，在小烧杯中倒入40mL的稀硫酸溶液，然后一起放入干燥器中，温度30℃，反应12小时后将蛋白质层和盖玻片取出洗净，于37℃烘干12小时。所得粉末分别进行FTIR测试。如图9所示，A为以竹蛏蛋白质层为基底制备的样品的红外光谱，B为盖玻片基底制备的产品的红外光谱。结果显示A为纯文石，呈花蕾状，其中的文石纤维直径为131nm。B含有方解石和文石，经半定量计算可知方解石的含量为20％，文石的含量为80％。

实施例5

配置2.7mmol/L的氯化钙溶液，0.1mol/L的稀硫酸溶液，称取19.0g的碳酸氢铵粉末放到表面皿中，将蛋白质层和盖玻片分别放置在装有10mm CaCl₂溶液的培养皿中，在小烧杯中倒入40mL的稀硫酸溶液，然后一起放入干燥器中，温度25℃，反应12小时后将蛋白质层和盖玻片取出洗净，于37℃烘干12小时。所得粉末分别进行FTIR测试。如图10所示，A为以盖玻片基底为空白制备的产品的红外光谱，B为以竹蛏蛋白质层为基底制备的样品的红外光谱。其中，A含有方解石，还有球文石的特征吸收峰(875.5cm^-1和744.2cm^-1)；B为纯文石。

实施例6

配置0.9mmol/L的氯化钙溶液，0.1mol/L的稀硫酸溶液，称取19.0g的碳酸氢铵粉末放到表面皿中，将蛋白质层和盖玻片分别放置在装有10mm CaCl₂溶液的培养皿中，在小烧杯中倒入40mL的稀硫酸溶液，然后一起放入干燥器中，温度20℃，反应12小时后将蛋白质层和盖玻片取出洗净，于37℃烘干12小时。所得粉末分别进行FTIR测试。如图11所示，A为以盖玻片基底为空白制备的产品的红外光谱，B为以竹蛏蛋白质层为基底制备的样品的红外光谱。其中，A含有方解石和文石，经半定量计算可知方解石的含量为63％，文石的含量为37％；B为纯文石。

实施例7

配置0.9mmol/L的氯化钙溶液，0.1mol/L的稀硫酸溶液，称取19.0g的碳酸氢铵粉末放到表面皿中，将蛋白质层和盖玻片分别放置在装有CaCl₂溶液的培养皿中，设溶液高度依次为5mm，10mm，30mm，50mm，在小烧杯中倒入40mL的稀硫酸溶液，然后一起放入干燥器中，温度30℃，反应12小时后将蛋白质层和盖玻片取出洗净，于37℃烘干12小时。所得粉末分别进行FTIR测试。如图12所示，A为以竹蛏蛋白质层为基底溶液高度5mm时所制备的样品的红外光谱，B为溶液高度30mm时所制备的样品的红外光谱，C为溶液高度10mm时所制备的样品的红外光谱，D为溶液高度50mm时所制备的样品的红外光谱。其中，A、B、C都为纯文石；D含有文石和方解石，经半定量计算文石的含量为99％，方解石的含量为1％。空白对照结果如图13所示，A为溶液高度5mm时产品的红外光谱，B为30mm时产品的红外光谱，C为50mm时产品的红外光谱，D为10mm时产品的红外光谱其中。其中，A、B、D都是方解石；C含有方解石和球文石，且以方解石为主。

实施例8

配置9.0mmol/L的氯化钙溶液，0.1mol/L的稀硫酸溶液，称取19.0g的碳酸氢铵粉末放到表面皿中，将蛋白质层和盖玻片分别放置在装有CaCl₂溶液溶液的培养皿中，设溶液高度依次为5mm，10mm，30mm，50mm，在小烧杯中倒入40mL的稀硫酸溶液，再加上碳酸氢铵粉末一起放入到干燥器中，温度30℃，反应12小时后将蛋白质层和盖玻片取出洗净，于37℃烘干12小时。所得粉末分别进行FTIR测试。如图14所示，A为以竹蛏蛋白质层为基底溶液高度50mm时所得样品的红外光谱，B为溶液高度30mm时所得样品的红外光谱，C为溶液高度10mm时所得样品的红外光谱，D为溶液高度5mm时所得样品的红外光谱。其中，A含有方解石和球文石，且以方解石为主；B，C和D均为纯文石。即溶液高度为50mm时出现了很多方解石。空白对照所得产品的红外如图13所示，生成的主要为方解石，还有少量球文石。

实施例9

配置0.9mmol/L的氯化钙溶液，0.1mol/L的稀硫酸溶液，称取19.0g的碳酸氢铵粉末放到表面皿中，将蛋白质层和盖玻片分别放置在装有10mm CaCl₂溶液的培养皿中，在小烧杯中倒入40mL的稀硫酸溶液，然后一起放入干燥器中，温度30℃，反应时间依次为3小时，6小时，9小时，12小时。反应完后将蛋白质层和盖玻片取出洗净，于37℃烘干12小时。所得粉末分别进行FTIR测试。如图15所示，A为以竹蛏蛋白质层为基底反应6小时所得样品的红外光谱；B为9小时所得样品的红外光谱；C为12小时所得样品的红外光谱，D为3小时所得样品的红外光谱。其中，A、B、C和D均为纯文石。可见，氯化钙浓度为0.9mmol/L时，3-12小时范围内都生成纯文石。空白对照所得产品的红外光谱如图16所示，A为3小时所得产品的红外光谱；B为6小时的红外光谱；C为12小时的红外光谱；D为9小时的红外光谱。A、B和C均为方解石；D以方解石为主，含少量文石。扫描电镜结果显示，以蛋白质为基底从3-9小时，文石晶体生成量逐渐增多，粒径逐渐增大(84-200nm)，但12小时晶体量未见增多。因此，选择9小时为最佳结晶时间。

实施例10

配置7.2mmol/L的氯化钙溶液，0.1mol/L的稀硫酸溶液，称取19.0g的碳酸氢铵粉末放到表面皿中，将蛋白质层和盖玻片分别放置在装有10mm CaCl₂溶液溶液的培养皿中，在小烧杯中倒入40mL的稀硫酸溶液，然后一起放入到干燥器中，温度30℃，反应时间依次为3小时，6小时，9小时，12小时。反应完后将蛋白质层和盖玻片取出洗净，于37℃烘干12小时。所得粉末分别进行FTIR测试。如图17所示，A为以竹蛏蛋白质层为基底反应9小时所得样品的红外光谱；B为6小时的红外光谱；C为3小时的红外光谱，D为12小时的红外光谱。其中，A、B、C和D均为纯文石。可见，氯化钙浓度为7.2mmol/L时，3-12小时范围内均生成纯文石。空白对照所得产品的红外光谱如图16所示，生成的晶体主要为方解石，还有少量文石。扫描电镜结果显示，以蛋白质为基底从3-9小时，文石晶体生成量逐渐增多，粒径逐渐增大(52-162nm)，但12小时晶体量减少。因此，选择9小时为最佳结晶时间。

由实施例1-4可知，以竹蛏韧带纤维状蛋白质层为基底，当氯化钙溶液的浓度为0.9mmol/L，4.5mmol/L，9.0mmol/L时所制备的样品都为纯文石，当为45mmol/L时，出现了大量方解石，以盖玻片为基底的空白对照制备的产品主要为方解石；由实施例5-6可知，温度为20℃，25℃条件下，以蛋白质层为基底生成的都为纯文石，空白对照主要为方解石，还有少量文石，球文石；由实施例7-8可知，当溶液高度为5mm，10mm，30mm时生成的都是纯文石，而50mm时出现方解石，5mm时生成的晶体量少，10mm时较多且更经济，所以选择10mm为最佳溶液高度；从实施例9-10可知，随着晶体生长时间的延长，晶体量增加，粒径增大，但达到一定的结晶时间晶体量反而没有增加，所以我们选择9小时为最佳结晶时间。

综上所述，制备文石纳米棒的最佳工艺条件为：常温常压下，以竹蛏纤维状蛋白质层为基底，稀硫酸浓度为0.1mol/L，NH₄HCO₃粉末为19.0g，CaCl₂浓度为0.9mmol/L-9.0mmol/L，反应温度为20℃-30℃，以培养皿为反应器，溶液高度为10mm，反应时间为9小时。

Claims

1.一种在常温常压下合成文石纳米棒的方法，其特征在于，是采用二氧化碳扩散沉积的方法，以竹蛏蛋白质层为基底，在常温常压下，通过氯化钙溶液与二氧化碳反应，得到文石纳米棒，具体制备步骤如下：

1)将竹蛏蛋白质层分离

2)常温常压下将上述竹蛏韧带蛋白质层试样和盖玻片分别放置在装有浓度为0.9mmol/L～45mmol/L的CaCl₂溶液的培养皿中，溶液高度为5～50mm，然后将40mL浓度为0.1mol/L稀硫酸和19.0g的NH₄HCO₃粉末，一起放置到干燥器中进行反应，反应温度20℃～30℃，反应时间3～12小时，反应完成以后，分别取出竹蛏韧带蛋白质层和盖玻片；

3)将竹蛏韧带蛋白质层和盖玻片分别用去离子水洗涤干净，放在烘箱中以37℃的温度烘12小时后，用手术刀刮下蛋白质层上的白色晶体物质，此白色晶体物质即是我们所需要的产品。

2.根据权利要求1所述的一种在常温常压下合成文石纳米棒的方法，其特征在于，该反应的工艺条件为：常温常压下，稀硫酸浓度为0.1mol/L，NH₄HCO₃粉末量为19.0g，CaCl₂浓度为0.9mmol/L～9.0mmol/L，反应温度为20℃～30℃，溶液高度为10mm，反应时间9小时。