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从硬到软:一种新型碳酸钙的制备与应用探索
2020年11月13日 发布 分类:行业要闻 点击量:181
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这种碳酸钙材料是在绿色环保条件下制备的,它使方解石晶体从天然生物高聚物(如贝壳)状态下重新组合,变成一种海绵状的柔性可吸附材料。

据来自加拿大的该项目的研究人员介绍,随着水产养殖业的兴盛,贝壳成为可再生碳酸钙的一种可行性来源,对这种生物矿物废弃物的开发利用愈发重要。通常做法是这些贝壳作为矿石破碎并作为建筑涂料等原料,但本次研究中研究人员加热废贻贝壳,并在室温下用酸处理。这会导致外壳中的晶体破裂,然后在轻轻搅拌下重新组合成团块, 与贝壳中高度有序的方解石不同,软方解石(soft calcite,SC)具有巢状形态。这种软方解石材料具有不同和不同的形态,为材料科学打开了许多大门,创造出与那些使用从地壳中开采的方解石性质不同的新材料。

碳酸钙碳酸钙

左:软方解石制备流程示意 右:醋酸处理过的蓝贻贝壳

碳酸钙

(左)干燥磨碎的贻贝壳;(右)柔软的方解石材料。

具体步骤简单描述是:先将贝壳预热去除有机质,同时也便于内侧珍珠文石层与外侧方解石层脱离;利用机械手段分离外壳后再对外壳进行两次酸处理后得到壳体、醋酸钙和SC的混合物;SC和剩余壳体之间浮力的差异使得它们的分离变得简单,最终脱去醋酸钙溶液后的SC经水洗后可以得到最终产物。

关于这种软方解石,最令人印象深刻的是它的吸附能力。实验表明,SC对原油的吸收能力为977%±84%,并且在10次重复使用中表现出良好的可回收性。而相比之下,碳酸钙粉体材料的缺点是难以形成结块,所以难以形成应用。

目前,研究人员正在研究SC生产规模的扩大以及如何在吸油实验中增加SC团聚体的尺寸以防止其在回收过程中的损失。除此以外,研究人员预计由于方解石的生物相容性,SC将在生物医学应用和新型复合材料的制备方面具有价值。

原文链接:https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(20)30520-8?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2590238520305208%3Fshowall%3Dtrue

编译 YUXI


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