[发明专利]一种制备立方状、花状或多孔碳酸钙的有机溶剂热法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备碳酸钙的有机溶剂热法，具体地说涉及到一种利用油酸和无水乙醇作为溶剂采用溶剂热法制备具有立方状、花状或多孔碳酸钙的方法。

发明背景

碳酸钙普遍应用于农业以及造纸、橡胶、塑料、油漆等工业领域中。碳酸钙的实际应用与其性质(如形貌、粒径、比表面积、明亮度、油吸附性等)等有关。因此，研发特定形貌和高比表面积的碳酸钙的可控制备方法具有重要意义。

目前制备特定形貌碳酸钙的方法主要有沉淀法、水热法、硬模板法等。例如，Lei等(M.Lei，et al.Journal of Crystal Growth，2006，294：358-366)采用以水作溶剂、以Na₂CO₃和CaCl₂为原料，加入了表面活性剂聚苯乙烯磺酸钠(PSSS，分子量分别为70000、200000和1000000)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或十二烷基硫酸钠(SDS)，以NaOH为沉淀剂的沉淀法制备了球状碳酸钙微米粒子，粒径在1.7-12μm之间。Xie等(A.Xie，et al.Journal of CrystalGrowth，2005，285：436-443)采用类似方法制备出片状微米粒子。Yang等(X.Yang，et al.Journal of Crystal Growth，2009，311：4558-4569)使用三嵌段共聚物(F127)和羟丙基壳聚糖(HPCHS)也制得了具有以上特定形貌的碳酸钙微米粒子。Yue等(L.Yue，et al.Microporous and Mesoporous Materials，2008，113：538-541)采用以聚苯乙烯和聚丙烯酸共聚物(PS-PAA)为软模板的沉淀法制备出球状多孔碳酸钙粒子，比表面积为43m²/g，平均孔径为20nm。Nan等(Z.Nan，et al.Journal of Colloid and Interface Science，2008，317：77-82)采用以Ca(CH₃COO)₂和CO(NH₂)₂为原料、以聚丙烯酰胺(PAM)和CTAB为表面活性剂的水热法在90℃和120℃水热处理24h，制备出不规则的长方体状碳酸钙微米粒子，长度在150-200μm之间。

由上可知，文献报道的制备特定形貌(球状、片状和长方体状)碳酸钙的方法主要是沉淀法和水热法。尽管已有文献报道以油酸作溶剂制备Mn₃O₄(J.Seo，et al.The Journal of Physical ChemistryB，2005，109：5389-5381)、γ-Fe₂O₃(A.L.Willis，et al.Chemistryof Materials，2005，17：5970-5975)、FePtAu(S.Kinge，et al.Nano Letters，2009，9：3220-3224)、CoFe₂O₄(M.V.Limaye，et al.The Journal of Physical Chemistry B，2009，113：9070-9076)、NaLa(MoO4)2(W.Bu，et al.The Journal of Physical ChemistryC，2009，113：12176-12185)等纳米金属氧化物或复合氧化物，但是迄今为止尚无文献和专利报道过采用有机溶剂热法制备具有特定形貌的多孔结构的碳酸钙。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备具有立方状、花状或多孔碳酸钙纳微米粒子的有机溶剂热法。

本发明的有机溶剂热法是以油酸和无水乙醇作为制备上述碳酸钙的共同有机溶剂。

本发明采用表面活性剂辅助的有机溶剂热方法制备特定花状和多孔的碳酸钙纳微米粒子，不采用表面活性剂辅助的有机溶剂热方法制备立方状碳酸钙纳微米粒子。表面活性剂和油酸在促进以上立方状、化妆或多孔结构的碳酸钙的形成起到重要作用。

具体步骤如下：