花椰菜状碳酸钙的“一步法”制备及表征

doi:10.7503/cjcu20190291

高等学校化学学报 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (10): 2046.doi: 10.7503/cjcu20190291

花椰菜状碳酸钙的“一步法”制备及表征

宋云超^1,²,赵丽娜^1,^2,^*(),赵芳薇^1,²,曹扬^1,²,王继库^1,^2,^*

^1. 吉林师范大学环境友好材料制备与应用教育部重点实验室, 长春 130103
^2. 吉林师范大学化学学院, 四平 136000

收稿日期:2019-05-22 出版日期:2019-10-08 发布日期:2019-09-11
通讯作者: 赵丽娜,王继库 E-mail:zhaolina1975@163.com
基金资助:
国家自然科学基金(51404108)

One-step Preparation and Characterization of Broccoli-like Calcium Carbonate ^†

SONG Yunchao^1,²,ZHAO Lina^1,^2,^*(),ZHAO Fangwei^1,²,CAO Yang^1,²,WANG Jiku^1,^2,^*

^1. Key Laboratory of Preparation and Application of Environmental Friendly Materials(Jilin Normal University), Ministry of Education, Changchun 130103, China
^2. College of Chemistry, Jilin Normal University, Siping 136000, China

Received:2019-05-22 Online:2019-10-08 Published:2019-09-11
Contact: ZHAO Lina,WANG Jiku E-mail:zhaolina1975@163.com
Supported by:
† Supported by the National Natural Science Foundation of China.(51404108)

摘要/Abstract

摘要：

以碱土金属锶的硝酸盐为添加剂, 采用“一步法”制备了大小均一、分散性良好的花椰菜状碳酸钙粒子. 考察了反应温度、反应时间等因素对碳酸钙结晶行为的影响, 确定了最佳反应条件. 利用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射仪(XRD)、 X射线能谱仪(EDAX)等对所得产物的结构和性能进行了表征, 并探讨了其反应原理.

关键词: 碳酸钙, 原位制备, 沉淀反应, 花椰菜状

Abstract:

Strontium nitrate as an additive was added in the system to prepare uniform distributed broccoli-like calcium carbonate particles. The one-step synthetic method was used which is safe and environment-friendly. The resulting calcium carbonate was characterized through scanning electron microscope(SEM), X-ray diffraction(XRD) and energy dispersive X-ray analysis(EDAX). Meanwile, the possible reaction mechanism of calcium carbonate was put forward.

Key words: Calcium carbonate, In situ preparation, Precipitation reaction, Broccoli-like

中图分类号:

O614
O647

TrendMD:

宋云超,赵丽娜,赵芳薇,曹扬,王继库. 花椰菜状碳酸钙的“一步法”制备及表征. 高等学校化学学报, 2019, 40(10): 2046.

SONG Yunchao,ZHAO Lina,ZHAO Fangwei,CAO Yang,WANG Jiku. One-step Preparation and Characterization of Broccoli-like Calcium Carbonate ^†. Chem. J. Chinese Universities, 2019, 40(10): 2046.

图/表 8

Fig.1 SEM images of broccoli-like CaCO3 obtained in the presence of Sr(NO3)2 with low(A) and high(B) magnifications

Fig.2 XRD patterns of unmodified CaCO3(A) and broccoli-like CaCO3 obtained in the presence of Sr(NO3)2(B)

Fig.3 SEM images of CaCO3 obtained in the presence of Sr(NO3)2 at 20 ℃(A), 40 ℃(B), 60 ℃(C) and 80 ℃(D)

Fig.4 SEM images of CaCO3 obtained in the presence of Sr(NO3)2 at 1 h(A), 2 h(B) and 3 h(C)

Fig.5 XRD patterns of CaCO3 obtained in the presence of Sr(NO3)2 at 1 h(a), 2 h(b) and 3 h(c)

Fig.6 EDAX patterns of CaCO3 obtained in the presence of Sr(NO3)2 at 1 h(A), 2 h(B) and 3 h(C)

Table 1 Element content of CaCO3 obtained at different reaction time

Reaction time/h	Element	Mass ratio(%)	Atomic ratio(%)	Reaction time/h	Element	Mass ratio(%)	Atomic ratio(%)
1	N	1.38	1.96	2	Sr	0.45	0.11
	O	66.09	82.03		Ca	41.08	21.79
	Sr	0.42	0.09	3	N	0.19	0.29
	Ca	32.11	15.91		O	60.63	79.40
2	N	2.16	3.28		Sr	0.61	0.15
	O	56.32	74.83		Ca	38.57	20.16

Scheme 1 Mechanism of broccoli-like CaCO3 modulated by Sr(NO3)2

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