資源描述：
《聚天冬氨酸預組裝仿生礦化合成碳酸鈣過程研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號??????．UDC密級?公?開??另毋聲夕擎碩士研究生學位論文聚天冬氨酸預組裝仿生礦化合成碳酸鈣過程研究申請人：學號：培養(yǎng)單位：學科專業(yè)：研究方向：指導教師：完成日期：黃耀東2111291化學化工與材料學院環(huán)境科學環(huán)境化學楊士林副教授2014年3月20日IIIIIIIIllllllIIIMUlIIIIfY2569193摘要～一。摘要碳酸鈣生物礦物具有復雜的形貌和優(yōu)異的性能，因此借鑒生物礦化理論仿生合成實現(xiàn)對碳酸鈣礦化過程的控制是合成新型碳酸鈣的有效方法。本文采用與生物蛋白類似的聚天冬氨酸作為有機質(zhì)，結(jié)合生物礦化中有機質(zhì)模板理論與現(xiàn)有仿生礦化方法提出了預組裝模板法，并且篩選了預
2、組裝方式，優(yōu)化預組裝條件，確定超聲預組裝模板法后進一步改變各結(jié)晶條件，探究對于碳酸鈣晶型、形貌的影響，分析聚天冬氨酸對于晶型、形貌的調(diào)控機理。預組裝模板法與仿生礦化中常用的反應沉淀發(fā)以及碳化法相比，樣品中球霰石含量有著大幅提升，與氣體擴散法相比則大幅減少了礦化需要的時間，有利于聚天冬氨酸形成模板對礦化過程進行控制。進一步對預組裝模板法預組裝方式進行篩選及條件優(yōu)化，結(jié)果表明，使用超聲預組裝模板法，超聲時間為30min時，受PASP有機質(zhì)調(diào)控所產(chǎn)生的球霰石含量最高，達到82．21％，最適宜聚天冬氨酸發(fā)揮其調(diào)控作用。采用超聲預組裝模板法，改變聚天冬氨酸濃度，樣品中球霰石含量隨聚天冬氨酸濃度
3、的升高呈現(xiàn)出先大幅升高而后微弱下降的趨勢，在濃度為2．5mg／mL球霰石含量達到92．52％，碳酸鈣形貌由立方菱面體轉(zhuǎn)變?yōu)榍蛐涡蚊玻接?0um下降至lum；溶液過飽和度指數(shù)的升高使得球霰石含量先升高后降低，球形碳酸鈣粒徑減小，立方菱面體的粒徑增大，當SI=6．75時，球霰石含量最大，形貌為單一球形碳酸鈣；溫度升高有利于球霰石晶型的產(chǎn)生，80℃時，球霰石含量達到最大96．24％，溫度升高令球形碳酸鈣形成占據(jù)優(yōu)勢，粒徑由7-8um下降至lum左右，在60—80。C間，球形顆粒團聚形成長條狀晶體；模板溶液滴加時間的延長有利于球霰石含量上升，滴加時間40min后變化趨于平穩(wěn)，滴加時間40
4、min內(nèi)，延長時間有利于形成球形形貌碳酸鈣。繼續(xù)延長時間對晶型、形貌的影響不大。攪拌速度的上升提高球霰石含量，其中攪拌速度為500rpm時，含量達到93．80％，在0．100rpm的較低攪拌速度下，得到了放射枝條狀碳酸鈣，升高攪拌速度200—500rpm，則得．T．黑龍江大學碩士學位論文到球形碳酸鈣，且在500rpm時，顆粒具有良好的分散性。聚天冬氨酸通過其側(cè)鏈上．COO。基團與Ca2+離子形成絡合物模板，其中．COO‘與Ca2+結(jié)合的占據(jù)了Ca2+12配位體的空間位置，成核發(fā)生時，C032’離子取代了一COO’基團的位置，按照12配位體構(gòu)相成核生長形成球霰石，此外，聚天冬氨酸形成模
5、板后對于提升了有機一無機界面局部微環(huán)境的過飽和度，有利于球霰石晶型的成核生長；聚天冬氨酸的．COO。基團在晶體生長階段與特定晶面相互結(jié)合，起到了橋梁作用使碳酸鈣小顆粒間進行自發(fā)組裝取向融合，形成了表面顆粒狀的球形碳酸鈣。關(guān)鍵詞：聚天冬氨酸；碳酸鈣；仿生合成；球霰石：預組裝AbstractCalciumcarbonatebiomineralshasacomplextopographyandexcellentperformance．Itisaneffectivewaytosynthesisofcalciumcarbonatewithnoveltopographybycontrolling
6、themineralizationofcalciumcarbonateaccordingtothetheoryofbiologicalmineralization．Inthisthesis，polyasparticacid(PASP)Wasusedasorganicmatter,whichissimilartobiologicalprotein．Thepre—assembledtemplatemethodWasproposedbasedontheorganictemplatetheoryandtheconventionalbiomimeticminerialization．Thecr
7、ystallizationconditionsofpre．a(chǎn)ssembledtemplate，theimpactofthepolymorphsandmorphologyofcalciumcarbonatewerestudiedbysellectingassemblymethodsandassemblyconditions．Theformationandgrowthmechanismofthecalciumcarbonatecrystalwereanalyz
