涂料、油墨、纸张、橡胶、建筑材料、塑料制品.......这些都是碳酸钙粉体常见的应用，其主要起到填充的作用，价格通常为数百元/吨，产品附加值较低，因此，碳酸钙企业要想实现突围，就必须将普通碳酸钙加工成更细、更纯、分散性更好的纳米碳酸钙，并应用于一些更高端的应用领域，比如光学、电子、生物医药等就是极具潜力的方向。

一、在光学领域的应用

1、发光材料

碳酸钙是一种发冷光的无机物，具有良好的化学和热稳定性，而且能够很好地吸收紫外线，是一种很有前景的荧光粉基质，可通过掺杂稀土离子可以得到具有发光亮度高、余辉时间长、衰减慢等优点的发光材料，。

在碳酸钙基发光材料中，稀土离子在CaCO₃晶体中是以晶格取代方式存在，其发光性能与碳酸钙的晶型以及掺杂稀土元素的种类有关，其中稀土元素的种类主要影响发光颜色，而碳酸钙晶型主要影响发光强度，比如Ln³⁺可实现蓝绿发光，而Eu³⁺则是一种很好的具有窄带发射的红光激活剂；球霰石型碳酸钙掺杂Eu³⁺的发光材料主要呈现红光发射，而在方解石型的发光材料中，则以橙红发射为主，前者的发光强度高于后者。因此通过调节不同颜色荧光粉的比例，可以配成冷白色、暖白色和日光等不同色温的发光材料，广泛应用用于照明、显示器、生物医用巧光探针和军事等方面。

碳酸钙基发光材料

2、OLED空穴注入层

有机发光二极管（OLED）是一种电流型的有机发光器件，是通过载流子的注入和复合而致发光的现象，为了提高载流子注入的效率，空穴注入层（HIL）材料的选择非常重要，通常TMDs、过渡金属氧化物（TMO）和 PEDOT:PSS是OLED 空穴注入层的首选。近年来，刘钰伟等通过实验发现以 CaCO₃ +GO（氧化石墨烯）作为 HIL 的 OLED 器件，通过改变 CaCO₃ 溶液浓度，也可调整其空穴注入能力以及载流子平衡，提高器件的辐照度等光电特性，从而降低器件的开启电压和驱动电压，制备出低功耗高亮度的OLED器件。

CaCO₃溶液和 GO 溶液的制备过程以及基于 CaCO₃和 GO 作为 HIL 的正置结构 UV OLED 的结构示意图

3、光催化

基于半导体而发展起来的光催化技术因其直接利用太阳能分解水产氢、降解各种污染物以及杀菌而受到广泛关注。然而，由于电子-空穴快速复合以及光利用率偏低，光催化的实际效率较低。

纳米碳酸钙具有纯度高、白度高、比表面积大等特点，可将碳酸钙颗粒作为载体负载TiO₂制备复合光催化剂（CAT-CC），既可以提高TiO₂分散性，增加活性位点和光吸收面积；还可以利用TiO₂与CaCO₃在界面处形成化学键合，使TiO₂的光生电子形成新的传输通道，进而提高光生电子和空穴的分离效率，并阻止TiO₂降解水中污染物时的流失，实现纳米TiO₂应用回收和循环利用，同时提高碳酸钙的利用价值。

CAT-CC微观结构

二、在电子领域的应用

纳米钛酸钡作为电子陶瓷元器件行业的重要基础原料。从理论上来看，细而均匀的钛酸钡晶粒在单位厚度上的晶界数目较多，因此器件工作时，分配在每个晶界上的有效电压就越少，器件的耐电压值会更高。

电子级碳酸钙作为钛酸钡系常用的晶粒细化剂，随着添加量的增加，可以促使BaTiO₃的低温相变点移向更低的温度，从而使BaTiO₃晶粒尺寸几乎呈线性下降，有效促进芯片致密化，提升器件的耐电压性。除此之外，由于电子级碳酸钙具有稳定的化学性质，不会因温度升高而发生显著的化学或物理变化，其加入还能够减少介电常数随温度变化的敏感性，使器件在高温下保持较好的介电性能，可用作限流保护/消磁/启动/发热元件（PTC）、多层独石电容器元件（MLCC）、微波元件、压电/压敏元器件的优质填充材料。

碳酸钙在电子陶瓷领域的应用（图来源于网络）

三、在生物医学领域的应用

碳酸钙富含生物体中广泛存在的钙元素，先天便具备优异的生物兼容性和较强的可吸收性，因此其在医疗领域也逐渐展露出不俗的应用潜力。

1、药物载体

碳酸钙具有无毒无害、比表面积大、生物可降解性、pH敏感性、机械性能和热稳定性良好的优点，以其作为药物载体时不仅具有很强的负载药物的能力，而且不易损坏，可保障携带药物在癌细胞或肿瘤组织外部的弱酸性环境和癌细胞内部的溶酶体的触发下平稳释放，使药物在病灶区域能停留更长时间，提高药物治疗效果，并减轻药物对患者造成的毒副作用。

目前利用碳酸钙载药已经取得了很多成果，主要的研究方向及热点有：用碳酸钙直接载药；碳酸钙作牺牲模板制备载药微囊；碳酸钙表面接靶向配体，实现靶向药物控释等。

碳酸钙作为药物载体

2、超声增强造影剂

纳米碳酸钙因量子点效应而具有几乎无干扰的快速响应特性，因此可通过将纳米碳酸钙与有机荧光分子(比如吲哚类菁，吲哚菁绿)，无机纳米材料(比如金纳米，四氧化三铁)或者元素离子(比如锰离子，铕离子，钆离子)等材料相结合制备超声增强造影剂，极大提高超声成像造影信号的强度。

3、营养补剂

碳酸钙是目前应用最广泛的钙补充剂，在增加骨密度保健食品的原料使用频数≥10的原料中，使用频次最高，用量最高可超过50%。除此之外，其还在面制品、谷物早餐、饼干、乳制品、软胶囊、饮料等众多产品中得到广泛应用。

小结

目前来说，我国纳米碳酸钙行业的技术水平仍然有着很大的提升空间，产品存在品种少，产品的晶形不规整，粒径分布宽的问题，产品附加值较低，主要用于一些中低端领域，而要想让碳酸钙产品在“光、电、生”等领域上发光发热，还需要加大研发投入，增强竞争力。

PS：7月10-13日，百色市为充分利用市内丰富的碳酸钙资源，积极推进碳酸钙资源的开发和产业升级，加强基础设施建设，优化营商环境，以吸引更多的投资和技术支持，特与中国电子材料行业协会粉体技术分会联合举办“2024年全国电子级非金属矿粉体材料暨百色精细氧化铝论坛”，诚邀您的参与！。

参考文献：

1、刘钰伟. 硒化钨量子点与碳酸钙溶液的合成及其在电致发光器件中的应用[D].桂林电子科技大学.

2、孙思佳,潘磊,丁浩,等.CaCO3负载纳米TiO2复合光催化剂制备及性能研究[J].非金属矿.

3、罗思瑶,陈传盛.ZnO纳米棒改性CaCO3的光催化性能[J].南京工业大学学报(自然科学版).

4、张哲轩,周洋,李润丰,等.纳米碳酸钙——生产、改性和应用[J].材料导报.

5、吴丁威. 碳酸钙微球在药物负载和缓释中的应用[D].太原理工大学.

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