CN106365191B - 一种利用钟乳石制备高分散性纳米碳酸钙的方法 - Google Patents

一种利用钟乳石制备高分散性纳米碳酸钙的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106365191B
CN106365191B CN201610758477.5A CN201610758477A CN106365191B CN 106365191 B CN106365191 B CN 106365191B CN 201610758477 A CN201610758477 A CN 201610758477A CN 106365191 B CN106365191 B CN 106365191B
Authority
CN
China
Prior art keywords
calcium carbonate
pollen
nano
stalactite
calcium
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.)
Active
Application number
CN201610758477.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106365191A (zh
Inventor
卢深
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Quzhou Huashun calcium Industry Co. Ltd.
Original Assignee
Quzhou Huashun Calcium Industry Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Quzhou Huashun Calcium Industry Co Ltd filed Critical Quzhou Huashun Calcium Industry Co Ltd
Priority to CN201610758477.5A priority Critical patent/CN106365191B/zh
Publication of CN106365191A publication Critical patent/CN106365191A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106365191B publication Critical patent/CN106365191B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/18—Carbonates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

本发明涉及一种利用钟乳石制备高分散性纳米碳酸钙的方法，属于碳酸钙制备技术领域。该方法首先将钟乳石液氮冷冻并粉碎，用富含二氧化碳的水浸泡得到碳酸氢钙溶液，加入富含氨基和羧基的氨基酸作为分散保护剂制得母液，再以表面富含活性基团的花粉作为晶核以此给碳酸钙沉积提供活性位点，加热后和母液混合，利用碳酸氢钠受热产生碳酸钙沉淀的原理使碳酸钙颗粒均匀的排布在花粉晶核表面的活性位点上，避免团聚现象，最后用马弗炉煅烧去除花粉晶核后即可得到分散均匀的纳米碳酸钙粉末，有效解决了常见碳酸钙制备方法中极易发生团聚，大多以聚集体存在的问题，具有广阔的应用前景。

Description

一种利用钟乳石制备高分散性纳米碳酸钙的方法
技术领域
本发明涉及一种利用钟乳石制备高分散性纳米碳酸钙的方法，属于碳酸钙制备技术领域。
背景技术
纳米碳酸钙是20世纪80年代发展起来的一种新型超细固体粉末材料，其粒度介于0.01～0.1μm之间。由于纳米碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通碳酸钙所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应，可广泛用于塑料、橡胶、油漆、油墨、密封胶粘材料、涂料等领域。
目前常见的制备碳酸钙方法中，由于纳米碳酸钙表面有亲水性较强的基团，使得纳米碳酸钙与聚合物的亲和性差，而且纳米碳酸钙有极高的自由能和极性，在合成反应、压滤和干燥等各个生产工序中易形成硬的团聚集体，要得到单分散的纳米粒子非常困难，在制备过程中极易发生团聚，大多以聚集体存在，致使纳米碳酸钙实际使用时的粒径明显升高，造成在聚合物中分散不良，应用于聚合物时的表面有明显麻点或沙粒。
发明内容
本发明主要解决的技术问题，针对目前常见纳米碳酸钙制备方法，由于纳米碳酸钙有极高的自由能和极性，在合成反应、压滤和干燥等各个生产工序中极易发生团聚，大多以聚集体存在的缺陷，提供了一种利用钟乳石制备高分散性纳米碳酸钙的方法。该方法首先将钟乳石液氮冷冻并粉碎，用富含二氧化碳的水浸泡得到碳酸氢钙溶液，加入富含氨基和羧基的氨基酸作为分散保护剂制得母液，再以表面富含活性基团的花粉作为晶核以此给碳酸钙沉积提供活性位点，加热后和母液混合，利用碳酸氢钙受热产生碳酸钙沉淀的原理使碳酸钙颗粒均匀的排布在花粉晶核表面的活性位点上，避免团聚现象，最后用马弗炉煅烧去除花粉晶核后即可得到分散均匀的纳米碳酸钙粉末，有效解决了常见碳酸钙制备方法中极易发生团聚，大多以聚集体存在的问题，具有广阔的应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取800～900g钟乳石放入液氮冷冻机中在-50～-40℃下冷冻处理1～2h后取出，放入气流粉碎机中粉碎15～20min后过100目筛得到钟乳石粉末，将钟乳石粉末装入带有搅拌器和通气管的烧瓶中；
（2）向上述烧瓶中加入3～4L去离子水，启动搅拌器以300～400r/min转速进行搅拌，在搅拌的过程中由通气管以10mL/min速率向烧瓶中通入二氧化碳，保持转速搅拌反应1～2h后过滤去除滤渣，得到碳酸氢钙溶液；
（3）按质量比为1:1:100依次将丝氨酸和酪氨酸加入上述得到的碳酸氢钙溶液中，混合搅拌均匀，得到母液，备用；
（4）用毛笔扫刷油菜花花蕊，用玻璃瓶收集从花蕊上掉落的花粉，称取10～12g收集的油菜花花粉倒入700～800mL无水乙醇中，再加入100～200mL质量分数为10%氯化钠溶液并转入超声分散仪中，加热升温至80～90℃并以100～200W功率超声分散40～50min，得到高温花粉晶核悬浮液；
（5）将上述得到的高温晶核悬浮液立即倒入备用的母液中并用80～90℃的水浴锅保温处理，再用磁力机搅拌机以200～300r/min转速搅拌反应30～40min后常温下静置沉淀5～6h，过滤得到滤渣并自然风干；
（6）将上述自然风干后的滤渣放入马弗炉中，以200～300℃的温度保温煅烧1～2h后出料，得到的白色粉末即为高分散性纳米碳酸钙。
本发明的原理是：本发明以表面富含活性基团的花粉作为晶核以此给碳酸钙沉积提供活性位点，加热后和碳酸氢钙溶液混合，利用碳酸氢钙受热产生碳酸钙沉淀的原理使碳酸钙颗粒均匀的排布在花粉晶核表面的活性位点上，避免团聚现象，最后用马弗炉煅烧去除花粉晶核后即可得到分散均匀的纳米碳酸钙粉末，有效解决了常见碳酸钙制备方法中极易发生团聚，大多以聚集体存在的问题。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制备步骤简单易操作，原材料来源广，成本低廉；
（2）本发明制备的纳米碳酸钙颗粒分布均匀、分散性高、没有团聚现象产生。
具体实施方式
称取800～900g钟乳石放入液氮冷冻机中在-50～-40℃下冷冻处理1～2h后取出，放入气流粉碎机中粉碎15～20min后过100目筛得到钟乳石粉末，将钟乳石粉末装入带有搅拌器和通气管的烧瓶中；向上述烧瓶中加入3～4L去离子水，启动搅拌器以300～400r/min转速进行搅拌，在搅拌的过程中由通气管以10mL/min速率向烧瓶中通入二氧化碳，保持转速搅拌反应1～2h后过滤去除滤渣，得到碳酸氢钙溶液；按质量比为1:1:100依次将丝氨酸和酪氨酸加入上述得到的碳酸氢钙溶液中，混合搅拌均匀，得到母液，备用；用毛笔扫刷油菜花花蕊，用玻璃瓶收集从花蕊上掉落的花粉，称取10～12g收集的油菜花花粉倒入700～800mL无水乙醇中，再加入100～200mL质量分数为10%氯化钠溶液并转入超声分散仪中，加热升温至80～90℃并以100～200W功率超声分散40～50min，得到高温花粉晶核悬浮液；将上述得到的高温晶核悬浮液立即倒入备用的母液中并用80～90℃的水浴锅保温处理，再用磁力机搅拌机以200～300r/min转速搅拌反应30～40min后常温下静置沉淀5～6h，过滤得到滤渣并自然风干；将上述自然风干后的滤渣放入马弗炉中，以200～300℃的温度保温煅烧1～2h后出料，得到的白色粉末即为高分散性纳米碳酸钙。
实例1
称取800g钟乳石放入液氮冷冻机中在-50℃下冷冻处理1h后取出，放入气流粉碎机中粉碎15min后过100目筛得到钟乳石粉末，将钟乳石粉末装入带有搅拌器和通气管的烧瓶中；向上述烧瓶中加入3L去离子水，启动搅拌器以300r/min转速进行搅拌，在搅拌的过程中由通气管以10mL/min速率向烧瓶中通入二氧化碳，保持转速搅拌反应1h后过滤去除滤渣，得到碳酸氢钙溶液；按质量比为1:1:100依次将丝氨酸和酪氨酸加入上述得到的碳酸氢钙溶液中，混合搅拌均匀，得到母液，备用；用毛笔扫刷油菜花花蕊，用玻璃瓶收集从花蕊上掉落的花粉，称取10g收集的油菜花花粉倒入700mL无水乙醇中，再加入100mL质量分数为10%氯化钠溶液并转入超声分散仪中，加热升温至80℃并以100W功率超声分散40min，得到高温花粉晶核悬浮液；将上述得到的高温晶核悬浮液立即倒入备用的母液中并用80℃的水浴锅保温处理，再用磁力机搅拌机以200r/min转速搅拌反应30min后常温下静置沉淀5h，过滤得到滤渣并自然风干；将上述自然风干后的滤渣放入马弗炉中，以200℃的温度保温煅烧1h后出料，得到的白色粉末即为高分散性纳米碳酸钙。
本发明制备步骤简单易操作，原材料来源广，成本低廉，制备的纳米碳酸钙颗粒分布均匀、分散性高、没有团聚现象产生。
实例2
称取850g钟乳石放入液氮冷冻机中在-45℃下冷冻处理2h后取出，放入气流粉碎机中粉碎18min后过100目筛得到钟乳石粉末，将钟乳石粉末装入带有搅拌器和通气管的烧瓶中；向上述烧瓶中加入3L去离子水，启动搅拌器以350r/min转速进行搅拌，在搅拌的过程中由通气管以10mL/min速率向烧瓶中通入二氧化碳，保持转速搅拌反应2h后过滤去除滤渣，得到碳酸氢钙溶液；按质量比为1:1:100依次将丝氨酸和酪氨酸加入上述得到的碳酸氢钙溶液中，混合搅拌均匀，得到母液，备用；用毛笔扫刷油菜花花蕊，用玻璃瓶收集从花蕊上掉落的花粉，称取11g收集的油菜花花粉倒入750mL无水乙醇中，再加入150mL质量分数为10%氯化钠溶液并转入超声分散仪中，加热升温至85℃并以150W功率超声分散45min，得到高温花粉晶核悬浮液；将上述得到的高温晶核悬浮液立即倒入备用的母液中并用85℃的水浴锅保温处理，再用磁力机搅拌机以250r/min转速搅拌反应35min后常温下静置沉淀6h，过滤得到滤渣并自然风干；将上述自然风干后的滤渣放入马弗炉中，以250℃的温度保温煅烧1h后出料，得到的白色粉末即为高分散性纳米碳酸钙。
本发明制备步骤简单易操作，原材料来源广，成本低廉，制备的纳米碳酸钙颗粒分布均匀、分散性高、没有团聚现象产生。
实例3
称取900g钟乳石放入液氮冷冻机中在-40℃下冷冻处理2h后取出，放入气流粉碎机中粉碎20min后过100目筛得到钟乳石粉末，将钟乳石粉末装入带有搅拌器和通气管的烧瓶中；向上述烧瓶中加入4L去离子水，启动搅拌器以400r/min转速进行搅拌，在搅拌的过程中由通气管以10mL/min速率向烧瓶中通入二氧化碳，保持转速搅拌反应2h后过滤去除滤渣，得到碳酸氢钙溶液；按质量比为1:1:100依次将丝氨酸和酪氨酸加入上述得到的碳酸氢钙溶液中，混合搅拌均匀，得到母液，备用；用毛笔扫刷油菜花花蕊，用玻璃瓶收集从花蕊上掉落的花粉，称取12g收集的油菜花花粉倒入800mL无水乙醇中，再加入200mL质量分数为10%氯化钠溶液并转入超声分散仪中，加热升温至90℃并以200W功率超声分散50min，得到高温花粉晶核悬浮液；将上述得到的高温晶核悬浮液立即倒入备用的母液中并用90℃的水浴锅保温处理，再用磁力机搅拌机以300r/min转速搅拌反应40min后常温下静置沉淀6h，过滤得到滤渣并自然风干；将上述自然风干后的滤渣放入马弗炉中，以300℃的温度保温煅烧2h后出料，得到的白色粉末即为高分散性纳米碳酸钙。
本发明制备步骤简单易操作，原材料来源广，成本低廉，制备的纳米碳酸钙颗粒分布均匀、分散性高、没有团聚现象产生。

Claims (1)

1.一种利用钟乳石制备高分散性纳米碳酸钙的方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）称取800～900g钟乳石放入液氮冷冻机中在-50～-40℃下冷冻处理1～2h后取出，放入气流粉碎机中粉碎15～20min后过100目筛得到钟乳石粉末，将钟乳石粉末装入带有搅拌器和通气管的烧瓶中；
（2）向上述烧瓶中加入3～4L去离子水，启动搅拌器以300～400r/min转速进行搅拌，在搅拌的过程中由通气管以10mL/min速率向烧瓶中通入二氧化碳，保持转速搅拌反应1～2h后过滤去除滤渣，得到碳酸氢钙溶液；
（3）按质量比为1:1:100依次将丝氨酸和酪氨酸加入上述得到的碳酸氢钙溶液中，混合搅拌均匀，得到母液，备用；
（4）用毛笔扫刷油菜花花蕊，用玻璃瓶收集从花蕊上掉落的花粉，称取10～12g收集的油菜花花粉倒入700～800mL无水乙醇中，再加入100～200mL质量分数为10%氯化钠溶液并转入超声分散仪中，加热升温至80～90℃并以100～200W功率超声分散40～50min，得到高温花粉晶核悬浮液；
（5）将上述得到的高温晶核悬浮液立即倒入备用的母液中并用80～90℃的水浴锅保温处理，再用磁力机搅拌机以200～300r/min转速搅拌反应30～40min后常温下静置沉淀5～6h，过滤得到滤渣并自然风干；
（6）将上述自然风干后的滤渣放入马弗炉中，以200～300℃的温度保温煅烧1～2h后出料，得到的白色粉末即为高分散性纳米碳酸钙。
CN201610758477.5A 2016-08-30 2016-08-30 一种利用钟乳石制备高分散性纳米碳酸钙的方法 Active CN106365191B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610758477.5A CN106365191B (zh) 2016-08-30 2016-08-30 一种利用钟乳石制备高分散性纳米碳酸钙的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610758477.5A CN106365191B (zh) 2016-08-30 2016-08-30 一种利用钟乳石制备高分散性纳米碳酸钙的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106365191A CN106365191A (zh) 2017-02-01
CN106365191B true CN106365191B (zh) 2018-03-27

Family

ID=57901018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610758477.5A Active CN106365191B (zh) 2016-08-30 2016-08-30 一种利用钟乳石制备高分散性纳米碳酸钙的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106365191B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107986310B (zh) * 2017-11-17 2019-08-06 宁波普莱斯帝金属制品有限公司 一种制备空心氧化钙粉体的方法
CN109627742B (zh) * 2018-11-29 2021-01-29 荣德铵家新型材料(福州)有限公司 一种烧结烟气脱硫灰制备聚氨酯板材的方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102757075B (zh) * 2012-05-23 2014-05-07 湖北工业大学 一种不同结构和形貌碳酸钙粉体的制备方法
CN103101972B (zh) * 2012-12-04 2014-08-06 西安交通大学 一种生物模板法制备三维介孔二氧化钛光催化剂的方法
CN103949193B (zh) * 2014-04-04 2016-02-10 南京工业大学 一种通用制备无机中空微球的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106365191A (zh) 2017-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104530768B (zh) 一种透气膜用重质碳酸钙填料及其制备方法
CN204973893U (zh) 一种纳米碳酸钡碳化反应装置
CN107117635A (zh) 一种球形氧化铝粉体的制备方法
CN100450932C (zh) 一种纳米碳酸钙的碳化工艺方法
CN105417566A (zh) 一种全自动旋转压力喷射碳化技术制备纳米碳酸钙的方法
CN105836781B (zh) 一种生产纳米碳酸钙的碳化活化一体化装置及方法
CN103435820B (zh) 一种沥青的预处理方法及使用其包覆的球形石墨负极材料
CN102701255A (zh) 高浓度碳化生产球形纳米碳酸钙的方法
CN106365191B (zh) 一种利用钟乳石制备高分散性纳米碳酸钙的方法
CN101074116B (zh) 单分散纳米级超细二氧化锆的制备工艺
CN109809458A (zh) 橄榄球形碳酸钙及其制备工艺
CN104211081A (zh) 粉煤灰合成4a沸石的方法
CN110526270A (zh) 一种低钠球形纳米α-氧化铝粉体的制备方法
CN106927494A (zh) 一种利用磷石膏直接制备改性碳酸钙的方法
CN102795624B (zh) 沥青基球形活性炭的低耗能制备方法
CN114105177A (zh) 一种类球形纳米γ-氧化铝的制备方法
CN111718186B (zh) 颗粒尺寸可调的zta陶瓷微珠的制备方法
CN113666380A (zh) 一种球形二氧化硅的制备方法
CN109110769A (zh) 一种高分散二氧化硅及其制备方法
CN100453470C (zh) 类球形黑色四氧化三铁磁粉的制备方法
CN203196568U (zh) 一种纳米二氧化硅剪切增稠液的制备装置
CN104445333A (zh) 一种纳米沉淀法生产碳酸钙工艺
CN106698444A (zh) 一种基于稻壳灰的制备二氧化硅纳米颗粒的超重力液液沉淀法
CN109896519A (zh) 一种用于吸附的三维石墨烯微球快速可控制备方法
CN105271264A (zh) 一种单分散的中空二氧化硅小球的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Lu Shen

Inventor before: Tong Ming

Inventor before: Zhang Jing

CB03 Change of inventor or designer information
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180213

Address after: 324000 town industrial function area above Qujiang District, Quzhou City, Zhejiang Province

Applicant after: Quzhou Huashun calcium Industry Co. Ltd.

Address before: 315002 Zhejiang city of Ningbo province high tech Zone Juxian road 587 No. 15 Lane 2 building 033 room 3-1-8

Applicant before: Ningbo high technology consulting services Co., Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant