以磷酸盐为控制剂制备碳酸钙晶须的作用机理

摘要

采用气液碳化法,以可溶性磷酸盐为控制剂,在普通重力场中,一步法制备出结晶程度良好、文石相含量高的碳酸钙晶须。结合XRD、FTIR及光学显微镜检测结果,分析了可溶性磷酸盐在碳酸钙晶须合成过程中的作用机理。结果表明:通入CO2进行碳化反应前,可溶性磷酸盐与Ca(OH)2反应生成了热力学上最稳定的磷酸钙化合物——羟基磷灰石,在通入CO2初期,[CO2-3(OH)]进入到羟基磷灰石的晶格,部分替代[PO3-4],生成B型碳酸羟基磷灰石,然后以此为结晶中心诱导文石相的异相成核,另有一部分羟基磷灰石选择吸附在碳酸钙的侧面,控制其的生长状态,Ca2+、CO2-3；不断叠加,进而生长为碳酸钙晶须。