超重力反應(yīng)結(jié)晶法在碳酸鈣制備中具有強(qiáng)化傳質(zhì)作用、產(chǎn)品粒度分布窄等優(yōu)點(diǎn)。本文以高濃度氫氧化鈣漿液作為原料，氯化銨與L-谷氨酸為添加劑，使用超重力反應(yīng)器成功制備粒徑分布較為均勻、形貌較為規(guī)整的球形碳酸鈣。探究了各因素在超重力反應(yīng)結(jié)晶法制備碳酸鈣中的影響，通過改變添加劑的量與超重力因子等考察球形碳酸鈣的最佳制備條件。采用掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）、傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）和靜態(tài)顆粒圖像分析等測(cè)試手段對(duì)碳酸鈣產(chǎn)物進(jìn)行分析，并通過在反應(yīng)過程中抽樣測(cè)試的方法探究反應(yīng)全過程中添加劑對(duì)碳酸鈣的影響。結(jié)果表明，所制備的碳酸鈣為粒徑約500nm、晶型為球霰石的球形碳酸鈣，同時(shí)在L-谷氨酸和氯化銨添加量分別為氫氧化鈣質(zhì)量的4%與20%、超重力因子為161.0的條件下所制備的球形碳酸鈣形貌最為規(guī)整。
碳酸鈣作為一種優(yōu)質(zhì)填料和白色顏料，廣泛應(yīng)用于眾多化工行業(yè)。碳酸鈣常見的形態(tài)主要有無規(guī)則形、紡錘形、球形、片形和立方體形等，不同形態(tài)的碳酸鈣其應(yīng)用領(lǐng)域和功能各不相同，其中，球形碳酸鈣憑借良好的分散性、流動(dòng)性、溶解性及比表面積大等特點(diǎn)，在塑料、橡膠、食品與造紙等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。目前球形碳酸鈣主要制備方法有復(fù)分解法和碳化法。復(fù)分解法雖可制得形貌規(guī)整、分散度好的球形碳酸鈣，但這種方法原料較貴且會(huì)引入大量的雜質(zhì)離子，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。碳化法是工業(yè)上最為常用的方法，傳統(tǒng)碳化法主要分為間歇式碳化法與連續(xù)噴霧式碳化法。雖然碳化法的成本較低，可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，但傳統(tǒng)碳化法制備球形碳酸鈣存在粒徑分布不均勻、生產(chǎn)效率低等問題。 超重力反應(yīng)結(jié)晶法是一種新型的制備納米材料的方法，其本質(zhì)是通過高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生巨大離心力，模擬出超重力場(chǎng)的環(huán)境。超重力反應(yīng)器內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的填料轉(zhuǎn)子將液體打成液絲、液滴或液膜，液體比表面積急劇增大，與此同時(shí)快速更新相界面，相間的傳質(zhì)速率比傳統(tǒng)塔器設(shè)備高出1~3個(gè)數(shù)量級(jí)，微觀混合和傳質(zhì)過程得到極大強(qiáng)化，故反應(yīng)時(shí)間相比于傳統(tǒng)碳化法縮短了，產(chǎn)品具有粒度小、粒徑分布窄、產(chǎn)品純度高、形貌更為規(guī)整等優(yōu)點(diǎn)。超重力反應(yīng)器由于良好的微觀混合和傳質(zhì)效果，被廣泛地應(yīng)用于納米材料的制備。北京化工大學(xué)超重力工程研究中心的陳建峰等成功合成了粒徑分布窄、形貌規(guī)整、長(zhǎng)徑比較高（12~20）的碳酸鈣晶須。但有關(guān)超重力反應(yīng)器制備球形碳酸鈣的報(bào)道甚少。目前有報(bào)道在超重力環(huán)境中，以天冬氨酸作為晶型控制劑，乙醇與水混合作為反應(yīng)溶劑生成球形碳酸鈣，但其存在部分原料成本價(jià)格偏高、所制備球形碳酸鈣晶型不均一、產(chǎn)物為方解石與球霰石等問題。球形碳酸鈣在多數(shù)情況下是由球霰石生長(zhǎng)而成的，因此制備出純凈的球霰石晶體對(duì)球形碳酸鈣的制備有重要意義。 球霰石作為熱力學(xué)上不穩(wěn)定的晶型，在潮濕環(huán)境與水溶液中難以穩(wěn)定存在，需要使用一些特殊的方法才能穩(wěn)定獲得。研究表明在碳化反應(yīng)過程中引入NH4+不僅可以在結(jié)晶過程中抑制方解石的生成，向利于碳酸鈣晶型往球霰石方向轉(zhuǎn)變，而且NH4+的氛圍又能夠使生成的球霰石在溶液中穩(wěn)定存在。與NH4+不同的是，酸性氨基酸在溶液中會(huì)發(fā)生解離并與Ca2+結(jié)合形成晶種模板，在晶種模板的影響下也會(huì)使得生成的碳酸鈣出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)晶相，并且合適的氨基酸的引入會(huì)在碳酸鈣結(jié)晶過程中產(chǎn)生特定的功能并對(duì)形貌進(jìn)行修飾。本文將使用價(jià)格低廉的谷氨酸與氯化銨作為添加劑，研究在超重力場(chǎng)中球形碳酸鈣的可控制備，并考察兩種添加劑在碳酸鈣合成中的作用。
石灰石（CaCO3），崇左南方水泥有限公司，CaCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)97%。生石灰（CaO），工業(yè)級(jí)，實(shí)驗(yàn)室自主制備。CO2，99.5%，鋼瓶氣體，廣西誠(chéng)信氣體研究有限公司。L-谷氨酸（C5H9NO4），分析純，南寧藍(lán)天實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。氯化銨（NH4Cl），分析純，南寧藍(lán)天實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。
實(shí)驗(yàn)裝置流程如圖1所示，其內(nèi)部重要參數(shù)如表1所示。
超重力因子是旋轉(zhuǎn)填料床的平均超重力加速度與重力加速度之比，為量綱為1量，用來描述旋轉(zhuǎn)填料床中超重力場(chǎng)的強(qiáng)度，按式(1)、式(2) 計(jì)算。 
式中，β為超重力因子；ω為角速度，s-1；ri為轉(zhuǎn)子填料內(nèi)半徑，m；ro為轉(zhuǎn)子填料外半徑，m；g為重力加速度，取g=9.8m/s2；n為超重力機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min。 相比于文獻(xiàn)中的設(shè)備，本文移除了設(shè)備自帶的循環(huán)水箱而采用大功率外接循環(huán)水，對(duì)溫度的控制更加穩(wěn)定。先將石灰石在1100℃條件下進(jìn)行煅燒，加入水配制成氫氧化鈣漿液，經(jīng)200目過篩去除殘?jiān)?，調(diào)濃，并陳化不少于24h，加入L-谷氨酸與氯化銨進(jìn)行混合，移入循環(huán)料液釜當(dāng)中，氫氧化鈣漿液在泵的作用下進(jìn)入旋轉(zhuǎn)填充床中，經(jīng)由液體分布器的作用噴向填料轉(zhuǎn)子，填料轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)向填料外緣流動(dòng)，CO2從氣瓶進(jìn)入到填料床當(dāng)中，由填料外緣向內(nèi)緣流動(dòng)，氣液兩相發(fā)生逆流接觸進(jìn)行碳化反應(yīng)生成碳酸鈣。此后原料中未反應(yīng)的Ca(OH)2和生成的碳酸鈣漿液一同回流至循環(huán)料液釜中攪拌混合均勻，再循環(huán)重復(fù)以上碳化過程，直至料液的pH降至7時(shí)反應(yīng)結(jié)束。從出料口收集碳酸鈣漿液。經(jīng)過洗滌、離心、干燥等步驟后，得到碳酸鈣成品。
掃描電子顯微鏡（SEM），S-3400N，日本Hitachi公司。工作電壓15kV，表征晶體形貌。高真空環(huán)境，在不導(dǎo)電的晶體表面鍍一層金薄膜，通過這層與樣品表面起伏一致并不改變樣品表面二次電子信號(hào)的導(dǎo)電膜，獲得微觀晶體形貌。
X射線雙晶粉末衍射儀（XRD），Smartlab-9kW，日本理學(xué)公司。Cu Kα靶，工作電壓為40kV，電流40mA，步長(zhǎng)0.03°，掃描速率10°/min，衍射角范圍20°~90°。XRD檢測(cè)的樣品是碳酸鈣粉末，使用玻璃片將其平鋪于載玻片的凹槽當(dāng)中，將載玻片置于儀器當(dāng)中進(jìn)行分析。
靜態(tài)顆粒圖像分析儀，MORPHO1OGIG3S型，馬爾文儀器有限公司。將碳酸鈣樣品分散于乙醇中，滴于載玻片上進(jìn)行干燥，置入儀器中進(jìn)行球形度擬合測(cè)定，球形度用于衡量一個(gè)物體的球形化程度，在1935年，由Wadell定義，定義為式(3)。 
式中，Ψ為球形度，球形度為表征顆粒形貌的參數(shù)，形貌上越接近球的顆粒，其球形度越接近于1；Ss與Sr分別為理想球體的表面積和該物體實(shí)際表面積。
傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR），Nicolet iS50，美國(guó)Thermo Fisher公司。對(duì)碳酸鈣樣品進(jìn)行表征，考察碳酸鈣內(nèi)部的官能團(tuán)與化學(xué)鍵。測(cè)試方法為KBr壓片法，掃面范圍400~4000cm-1，分辨率2cm-1，掃面次數(shù)20次。
圖2為在L-谷氨酸和氯化銨添加量分別為氫氧化鈣質(zhì)量的4%和20%、超重力因子為161.0的條件下制備的球形碳酸鈣的SEM圖。從圖中可以看出，在碳化過程中添加L-谷氨酸和氯化銨制備出的碳酸鈣粒子形貌為球形，產(chǎn)品大小比較均一，形貌較好，從放大圖中可以看到所制備的球形碳酸鈣表面并不光滑，是由更小的納米粒子聚集而成。
圖3中a、b分別為不添加L-谷氨酸與氯化銨和添加L-谷氨酸與氯化銨所制備得到碳酸鈣的XRD圖。通過分析可知，當(dāng)不添加L-谷氨酸與氯化銨時(shí)，所制備的碳酸鈣為方解石晶型且具有較高的純度。當(dāng)體系中引入L-谷氨酸與氯化銨時(shí)，碳酸鈣晶型為球霰石型且方解石晶相并未出現(xiàn)?？梢哉J(rèn)為L(zhǎng)-谷氨酸與氯化銨的引入不僅使碳酸鈣的形貌發(fā)生改變，而且改變了碳酸鈣的晶型，使碳酸鈣以不穩(wěn)定的球霰石晶型存在。
分別對(duì)不添加L-谷氨酸與氯化銨和添加L-谷氨酸與氯化銨所制備的碳酸鈣進(jìn)行紅外分析得到圖4。從圖4中可以看出，不加入添加劑的普通碳酸鈣在1784cm-1處存在C＝O伸縮振動(dòng)峰，1420cm-1存在C―O伸縮振動(dòng)峰，874cm-1處存在CO32-面外彎曲振動(dòng)峰，712cm-1處存在O―C―O的面內(nèi)彎曲振動(dòng)峰，而引入添加劑制備得到的球形碳酸鈣與之相比，增加了3065cm-1處的O―H伸縮振動(dòng)峰、2736cm-1處的C―H伸縮振動(dòng)峰、2649cm-1處O―H伸縮振動(dòng)峰、1250cm-1處O―H面內(nèi)彎曲振動(dòng)峰、801cm-1處伯胺N―H面外彎曲振動(dòng)峰以及698cm-1處C―H面外彎曲振動(dòng)峰。根據(jù)這些基團(tuán)，可以確定球形碳酸鈣中存在L-谷氨酸。
分別對(duì)不添加L-谷氨酸與氯化銨和添加L-谷氨酸與氯化銨所制備的碳酸鈣進(jìn)行紅外分析得到圖4。從圖4中可以看出，不加入添加劑的普通碳酸鈣在1784cm-1處存在C＝O伸縮振動(dòng)峰，1420cm-1存在C―O伸縮振動(dòng)峰，874cm-1處存在CO32-面外彎曲振動(dòng)峰，712cm-1處存在O―C―O的面內(nèi)彎曲振動(dòng)峰，而引入添加劑制備得到的球形碳酸鈣與之相比，增加了3065cm-1處的O―H伸縮振動(dòng)峰、2736cm-1處的C―H伸縮振動(dòng)峰、2649cm-1處O―H伸縮振動(dòng)峰、1250cm-1處O―H面內(nèi)彎曲振動(dòng)峰、801cm-1處伯胺N―H面外彎曲振動(dòng)峰以及698cm-1處C―H面外彎曲振動(dòng)峰。根據(jù)這些基團(tuán)，可以確定球形碳酸鈣中存在L-谷氨酸。
為研究氯化銨添加量對(duì)碳酸鈣結(jié)晶的影響，選定L-谷氨酸添加量為氫氧化鈣質(zhì)量的4%，超重力因子為161.0，改變氯化銨添加量為氫氧化鈣質(zhì)量的0、5%、10%、15%、20%、25%。其氯化銨添加量對(duì)碳酸鈣形貌與晶型影響分別如圖5與圖6所示，對(duì)碳酸鈣球形度測(cè)試得到結(jié)果如表2所示。從圖5可見，在不加入氯化銨的情況下制備的碳酸鈣為類球形，球形度很低，僅存在部分類球形碳酸鈣，這是由于氫氧化鈣的濃度過高，顆粒團(tuán)聚嚴(yán)重所致。隨著氯化銨的引入，碳酸鈣逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)則的球形，當(dāng)氯化銨添加量為20%時(shí)，形貌最為規(guī)整，而當(dāng)氯化銨添加量進(jìn)一步升高至25%時(shí)，碳酸鈣形貌被破壞，多數(shù)成長(zhǎng)為團(tuán)聚的大塊。
從表2球形度測(cè)試結(jié)果可以得出與SEM圖相一致的結(jié)果，不加入氯化銨時(shí)碳酸鈣球形度較低，為0.833，隨著氯化銨的不斷加入，所得球形碳酸鈣的球形度逐步提高，并在氯化銨添加量為氫氧化鈣的20%時(shí)達(dá)到0.944的最高點(diǎn)。而當(dāng)氯化銨加入量進(jìn)一步提升，碳酸鈣球形度下降至0.767。 從圖6可知，未加入氯化銨時(shí)，體系中出現(xiàn)了球霰石晶相，且隨著反應(yīng)的進(jìn)行，球霰石并未轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃W(xué)上更穩(wěn)定的方解石，證明谷氨酸作為酸性氨基酸在碳化反應(yīng)中對(duì)碳酸鈣的晶型形成存在影響。隨著銨離子的引入，銨離子在溶液中對(duì)球霰石轉(zhuǎn)變?yōu)榉浇馐@一反應(yīng)進(jìn)行了抑制，在XRD中表現(xiàn)為方解石晶相消失，碳酸鈣全部成長(zhǎng)為球霰石，這一晶型的碳酸鈣在L-谷氨酸的修飾下最終成長(zhǎng)為球形碳酸鈣。
為研究L-谷氨酸添加量對(duì)碳酸鈣結(jié)晶的影響，選定氯化銨添加量為氫氧化鈣質(zhì)量的20%，超重力因子為161.0，改變L-谷氨酸添加量為氫氧化鈣質(zhì)量的0、1%、2%、3%、4%、5%。L-谷氨酸添加量對(duì)碳酸鈣形貌與晶型影響分別如圖7與圖8所示，其碳酸鈣球形度測(cè)試結(jié)果如表3所示。從表3分析可知，當(dāng)不加入L-谷氨酸時(shí)，碳酸鈣并不成球，隨著L-谷氨酸的不斷加入，碳酸鈣球形度不斷升高，當(dāng)添加量為4%時(shí)，球形度最高為0.951，但當(dāng)L-谷氨酸加入過多，同樣會(huì)使得原本規(guī)整的球形碳酸鈣轉(zhuǎn)變?yōu)閳F(tuán)聚的大塊，這與圖7中SEM圖反映出的碳酸鈣球形貌變化相一致，說明谷氨酸的加入對(duì)碳酸鈣的形貌具有修飾作用。從圖8分析可知，因溶液中存在較高濃度的NH4+，NH4+的存在使得球霰石優(yōu)先形成并抑制球霰石向熱力學(xué)上更穩(wěn)定的方解石轉(zhuǎn)變，富含NH3與NH4+的溶液體系能夠使得球霰石這種原本不穩(wěn)定的晶相穩(wěn)定存在于溶液中，故體系中生成的碳酸鈣均為純凈的球霰石。
為研究超重力因子對(duì)碳酸鈣結(jié)晶的影響，分別選定L-谷氨酸和氯化銨添加量為氫氧化鈣質(zhì)量的4%和20%，改變超重力因子為40.2、71.5、111.7、161.0和219.1。超重力因子對(duì)碳酸鈣形貌的影響如圖9所示，碳酸鈣球形度測(cè)試結(jié)果如表4所示。由圖9和表4可見，當(dāng)超重力因子為40.2時(shí)，碳酸鈣結(jié)晶的球形度最低，隨著超重力因子不斷提高，碳酸鈣結(jié)晶的球形度也隨之增大，但當(dāng)超重力因子為219.1時(shí)，碳酸鈣結(jié)晶的球形度開始下降。超重力因子大小的控制是通過控制旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)的，在高轉(zhuǎn)速的情況下，可以達(dá)到提高漿液表面更新率，強(qiáng)化傳質(zhì)過程的效果，因此高濃度漿液得以攪拌充分，有效地防止了氫氧化鈣原料過度包覆的可能，以此提供了一個(gè)相對(duì)普通重力場(chǎng)更合適的球鈣生成環(huán)境，也可以解釋在超重力因子相對(duì)較低時(shí)球形度并不理想的現(xiàn)象，而當(dāng)超重力因子過高時(shí)，離心力過大，會(huì)將成型的球形碳酸鈣進(jìn)行物理破壞，使其無法形成完整的球體。
在整個(gè)碳化反應(yīng)過程中，體系初始反應(yīng)的pH為11~12，分別在pH為10、9、8、7時(shí)（對(duì)應(yīng)碳化反應(yīng)時(shí)間為5min、7min、9min和12min）取樣并進(jìn)行紅外分析得到紅外譜圖，如圖10所示。
分析圖10可知，所取的四個(gè)樣品中均存在L-谷氨酸，在整個(gè)碳化反應(yīng)過程中，pH為10時(shí)的樣品譜圖在2514cm-1出現(xiàn)了羧基二聚體吸收峰，可以證明L-谷氨酸發(fā)生了解離并且與鈣離子發(fā)生了靜電吸引結(jié)合在一起，而并非單純地附著在碳酸鈣表面，此時(shí)溶液中存在少量碳酸鈣和L-谷氨酸中間體。而隨著pH的不斷降低，即隨著碳化反應(yīng)的不斷進(jìn)行，羧基二聚體的吸收峰不斷減弱。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)（pH=7）時(shí)，羧基二聚體的吸收峰消失。證明L-谷氨酸中間體消失，反應(yīng)結(jié)束。即在反應(yīng)初期，L-谷氨酸與溶液中游離的鈣離子結(jié)合為羧基二聚體（L-谷氨酸水解帶一價(jià)負(fù)電，鈣離子帶二價(jià)正電，一個(gè)鈣離子與兩個(gè)谷氨酸結(jié)合）。該中間體作為晶種模板引導(dǎo)碳酸鈣的形成，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，中間體的數(shù)量逐漸減少，在紅外中顯示為2514cm-1處峰強(qiáng)度不斷減弱。至pH=7時(shí)，中間體消失，溶液中的鈣離子完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，在紅外譜圖中表現(xiàn)為2514cm-1處的吸收峰消失。L-谷氨酸中間體結(jié)構(gòu)如圖11所示。
不同pH下取得的樣品進(jìn)行XRD分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖12所示。
由圖12可知，當(dāng)反應(yīng)體系pH為10、9、8時(shí)，因反應(yīng)尚未結(jié)束，因此體系中仍然存在氫氧化鈣衍射峰。當(dāng)pH為8時(shí)，氫氧化鈣衍射峰極弱，說明反應(yīng)接近結(jié)束。至pH=7時(shí)，氫氧化鈣衍射峰消失，生成球霰石型碳酸鈣。可以看到隨著碳化反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)體系中并未出現(xiàn)方解石，而是始終以球霰石的形式進(jìn)行生長(zhǎng)，而當(dāng)溶液體系中不含有NH4+時(shí)，將會(huì)生成方解石與球霰石共存的產(chǎn)物，說明反應(yīng)體系中NH4+的存在確實(shí)能夠?qū)Ψ浇馐男纬蛇M(jìn)行抑制，并且在NH4+大量存在的環(huán)境中，球霰石并未發(fā)生溶解-重結(jié)晶過程，發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變成為熱力學(xué)上更穩(wěn)定的方解石，證明NH4+的存在能夠穩(wěn)定球霰石。 綜上，球形碳酸鈣成球機(jī)理示意圖如圖13所示。
反應(yīng)開始前，體系中的L-谷氨酸在堿性條件下發(fā)生水解，通過靜電作用與鈣離子結(jié)合成為晶種模板，隨著氣體的通入，二氧化碳溶解在體系中成為碳酸根離子，并在晶種模板的引導(dǎo)下與鈣離子結(jié)合生長(zhǎng)成為碳酸鈣，而后體系中大量存在的銨根離子控制碳酸鈣晶型向著球霰石型碳酸鈣轉(zhuǎn)變，這一晶型的碳酸鈣在L-谷氨酸的修飾下成長(zhǎng)為球形。
使用超重力反應(yīng)結(jié)晶碳化法，以L-谷氨酸與氯化銨為添加劑，制得了粒徑均一、晶型為球霰石的球形碳酸鈣。分別探討了L-谷氨酸與氯化銨添加量、超重力水平大小對(duì)產(chǎn)物晶型和球形度的影響。結(jié)果顯示，在L-谷氨酸與氯化銨添加量分別為氫氧化鈣4%和20%、超重力因子為161.0的最優(yōu)條件下，可以制得粒徑約為500nm、球形度較高的純球霰石碳酸鈣。探明了各影響因素對(duì)球霰石碳酸鈣形成的機(jī)理：反應(yīng)開始前，L-谷氨酸與溶液中鈣離子形成模板影響了碳酸鈣的成核與生長(zhǎng)，反應(yīng)進(jìn)程中溶液中大量存在的NH4+給球霰石的形成提供了一個(gè)良好的環(huán)境，超重力反應(yīng)器對(duì)液體的高速切割防止了氫氧化鈣原料過度包覆的可能，實(shí)現(xiàn)了球形碳酸鈣的可控制備。
1
材料和方法
1.1
實(shí)驗(yàn)原料與試劑
1.2
超重力反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置
圖1 超重力反應(yīng)結(jié)晶實(shí)驗(yàn)裝置
1—CO2氣體鋼瓶；2—閥門；3—流量計(jì)；4—pH計(jì)；5—循環(huán)料液釜；6—排氣口；7—液體出口；8—旋轉(zhuǎn)填充床；9—出料口
表1 旋轉(zhuǎn)填充床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)
1.3
分析測(cè)試儀器
1.3.1 掃描電子顯微鏡
1.3.2 X射線雙晶粉末衍射儀
1.3.3 靜態(tài)顆粒圖像分析儀
1.3.4 傅里葉變換紅外光譜儀
2
結(jié)果與討論
2.1
SEM分析
圖2 球形碳酸鈣SEM圖
2.2
XRD分析
圖3 球形碳酸鈣XRD譜圖
2.3
紅外分析
2.3
紅外分析
圖4 球形碳酸鈣紅外譜圖
2.4
氯化銨添加量對(duì)碳酸鈣形貌及晶型的影響
圖5 不同氯化銨添加量下所制備的碳酸鈣的SEM圖
圖6 不同氯化銨添加量下所制備的碳酸鈣XRD圖
a—0；b—5%；c—10%；d—15%；e—20%；f—25%
表2 不同氯化銨添加量下碳酸鈣樣品的球形度
2.5
L-谷氨酸添加量對(duì)碳酸鈣形貌及晶型的影響
圖7 不同L-谷氨酸添加量下所制備的碳酸鈣SEM圖
圖8 不同L-谷氨酸添加量下所制備的碳酸鈣XRD圖
a—0；b—1%；c—2%；d—3%；e—4%；f—5%
表3 不同L-谷氨酸添加量下碳酸鈣樣品的球形度
2.6
超重力因子對(duì)碳酸鈣形貌的影響
圖9 不同超重力水平下所制備的碳酸鈣的SEM圖
表4 不同超重力因子下碳酸鈣樣品的球形度
2.7
碳酸鈣成球機(jī)理的探討
2.7.1 紅外分析
圖10 不同pH下碳酸鈣樣品的紅外光譜圖
圖11 L-谷氨酸中間體結(jié)構(gòu)
2.7.2 XRD分析
圖12 不同pH下取得樣品的XRD圖
圖13 碳酸鈣成球的機(jī)理示意圖
3
結(jié)論
