El papel de los carbohidratos en la cristalización de nanopartículas de carbonato de calcio

En la actualidad, las sales metálicas, los ácidos orgánicos, los ácidos inorgánicos, el alcohol polivinílico, los aminoácidos y los surfactantes se utilizan a menudo como agentes de control de la cristalización de partículas nanométricas de carbonato de calcio. Con diferentes agentes de control de la cristalización, se pueden lograr partículas nanométricas de carbonato de calcio de diferentes tamaños, formas y formas cristalinas, y se puede cambiar su aglomeración, logrando así la síntesis controlable de partículas nanométricas de carbonato de calcio.

Cuando se añadieron glucosa, sacarosa y almidón soluble respectivamente como agente de control de cristales en la síntesis de partículas nanométricas de carbonato de calcio mediante carbonización, la adición de un agente de control sin cristales y de diferentes carbohidratos afectó la conductividad y el valor de pH durante la síntesis. Los resultados son:

(1) Cuando se añadieron al sistema de reacción respectivamente sacarosa, glucosa y almidón soluble de la misma fracción de masa, se obtuvieron cristales nanométricos de carbonato de calcio de tipo calcita en formas cúbicas regulares. Es posible que haya un grupo polar OH en la estructura molecular del carbohidrato, y el O en la molécula tiene un par solitario de electrones con alta electronegatividad, que puede coordinarse con Ca2+ a través de la coincidencia de cargas, inhibiendo el crecimiento de cristales nanométricos de carbonato de calcio.

(2) La adición de un aditivo de carbohidratos antes de la reacción de carbonización puede promover la reacción de nucleación y disminuir la energía superficial de los núcleos de cristales de carbonato de calcio, lo que permite que los núcleos de cristales más pequeños existan de manera estable. Se inhibe la aglomeración de los núcleos de cristales de carbonato de calcio; luego se forman partículas nanométricas cúbicas de carbonato de calcio.