Роль углеводов в кристаллизации наночастиц карбоната кальция

В настоящее время в качестве агента контроля кристаллизации наночастиц карбоната кальция часто используются соли металлов, органические кислоты, неорганические кислоты, поливиниловый спирт, аминокислоты, поверхностно-активные вещества. С помощью различных агентов контроля кристаллизации можно получить наночастицы карбоната кальция разных размеров, форм и кристаллических форм, а также изменить их агломерацию, тем самым реализуется контролируемый синтез наночастиц карбоната кальция.

Когда глюкоза, сахароза и растворимый крахмал были добавлены соответственно в качестве агента контроля кристаллов в синтезе нанометровых частиц карбоната кальция посредством карбонизации, добавление бескристаллического агента контроля и различных углеводов повлияло на проводимость и значение pH во время синтеза. Результаты таковы:

(1) При добавлении в реакционную систему сахарозы, глюкозы и растворимого крахмала одинаковой массовой доли соответственно были получены нанометровые кристаллы карбоната кальция типа кальцита в правильных кубических формах. В молекулярной структуре углевода может быть полярная группа - ОН-группа, а O в молекуле имеет неподеленную пару электронов с высокой электроотрицательностью, которая может координироваться с Ca2+ посредством согласования зарядов, ингибируя рост нанометровых кристаллов карбоната кальция.

(2) Добавление углеводной добавки перед реакцией карбонизации может способствовать реакции зародышеобразования и снизить поверхностную энергию зародышей кристаллов карбоната кальция, что позволяет более мелким зародышам кристаллов существовать стабильно. Агломерация зародышей кристаллов карбоната кальция подавляется; затем образуются кубические нанометровые частицы карбоната кальция.