海螺状碳酸钙的可控合成与荧光性能

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1、海螺状碳酸钙的可控合成与荧光性能赵丽娜曹扬吉林师范大学化学学院吉林师范大学环境友好材料制备与应用教育部重点实整室采用液相沉淀法，以硝酸铋［Bi(N03)3］为添加剂来调控碳酸钙晶体的形状与大小，制备了海螺状碳酸钙粒子.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)、原子荧光光谱仪(AES)等对产物的结构和性能进行了表征.结果表明，在60°C条件下，添加20mL浓度为2g/L的Bi(N03)3溶液可得到海螺状球霰石型碳酸钙粒子，且其荧光性明显增强.在碳酸钙的成核过程屮，B广的加入起

2、到丫显著的调控作用.关键词：碳酸钙;原位制备;沉淀反应;海螺状形貌;赵丽娜，女，，教授，主要从事功能材料物理化学方面的研究.E-mail:zhaolinal975@163.com收稿曰期:2017-06-05基金：W家自然科学基金(批准号:51404108)资助ControllablePreparationandFluorescencePropertyofConch-likeSelf-assembledCalciumCarbonateZHAOLinaCAOYangCollegeofChemistry，Jil

3、inNormalUniversity;Abstract：Usingliquidphaseprecipitationmethod,specialconch-likecalciumcarbonateparticleswerepreparedwithbismuthnitrateasanadditiveat60°C.Thestructureandperformanceoftheresultingcalciumcarbonatewerecharacterizedbymeansofscanningelectronmic

4、roscopy(SEM),X-raydiffraction(XRD)，thcrmogravimetricanalysis(TGA)andatomicfluorescencespectroscopy(AES).Theresultsshowedthatthefluorescenceoftheconch-likecalciumcarbonateparticleswasenhancedobviously.Bi3’playedasignificantcontrollingroleinthenucleationproc

5、essofcalciumcarbonate.Keyword：Calciumcarbonate;Insitupreparation;Precipitationreaction;Conch-likemorphology;Received：2017-06-05碳酸钙是地球上储量最丰富的无机生物矿物之一，包括3种无水结晶多晶型（方解石、文石、球霰石）、2种水合亚稳态（单水合及六水合碳酸钙）以及不稳定非晶型.碳酸钙作为一种重要的无机化工产品，由于价格低廉、无毒、白度高、填充量大、补强性能优良，被广泛用于橡胶、塑料、造

6、纸、涂料、油墨、円化用品等行业.在实际研究过程中，经常获得形貌各异、取向不同的CaC03晶体.因此，控制晶体的生长取向和形貌十分重要.通过加入不同类型的添加剂可以调节碳酸钙晶型之间的转换以及碳酸钙的形貌，并使其保持稳定.通常外來诱导剂的无机离子与结晶的质点在晶胞构造中越相似，就越容易进入晶体内部，从而诱导晶体的晶型和形貌发生变化.木文釆用液相沉淀法，以硝酸铋为表面修饰剂诱导了碳酸钙晶体的生长并对其表面进行了调控，制备了海螺状碳酸钙晶体，研究了反应温度、添加剂用量等因素对合成碳酸钙晶体的影响，并考察了其荧光性

7、质.1实验部分1.1试剂与仪器无水氯化钙（CaCl2）购于天津市风船化学试剂科技有限公司；碳酸钠（Na2C03-10IL0）购于天津市大茂化学试剂厂;硝酸铋［Bi⑽J3］购于国药集团化学试剂有限公司；无水乙醇（C2H50H）购于北京化工厂.以上试剂均为分析纯，蒸馏水由实验室自制.JSM-6510型扫描电子显微镜（SEM,H木电子公司），工作电压20kV;Rigaku-D-MaxYAXRD-2500型X射线衍射仪（XRD，日本理学电机株式会社），CuKa辐射，Ni滤片，电压为40kV，扫描梯度为0.02°/m

8、in,扫描速度为4°/min,扫描范围20=20°〜60°JGA/SDTA851型差热/热重分析仪（DT/TGA,瑞士MettlerToledo公司)，升温速度为10°C/min，空气气氛，流速为80mL/min,温度范围为50〜900°C;F-4600型原子荧光光谱仪(AFS,H木Hitachi公司)，电压为240V,电流为1.8A,频率为50/60Hz,扫描范围200〜900nm且为零阶光(激发及发射)，波长