[發明專利]一種形狀規則的亞毫米級二水磷酸氫鈣晶體的制備方法

無效

• 申請號: 201310437381.5
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103449394A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 李成峰;葛筱璐;李國昌;白佳海;丁銳
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C01B25/32
• 分類號: C01B25/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種形狀規則的亞毫米級二水磷酸氫鈣晶體的制備方法，屬于陶瓷材料領域。

背景技術

二水磷酸氫鈣晶體作為食品、牙膏和骨水泥等添加劑有廣泛的用途，其制備方法包括酸堿中和法和晶體轉化法，即將鈣與磷前驅物溶液在酸性條件下混合后即生成二水磷酸氫鈣晶體，其中前驅體濃度、混合方式和反應溫度等都對溶液中二水磷酸氫鈣的過飽和度和結晶行為都有影響，然而傳統方法難以調控二水磷酸氫鈣晶體的生核與長大過程，因為它的表面能數值小會導致晶體的生核速度非常快，往往很難制備獲得大尺寸的二水磷酸氫鈣晶體。中國專利CN?101774561?A公開了一種利用DBT結晶器制備二水磷酸氫鈣晶體的方法，即在保證二水磷酸氫鈣低過飽和度的情況下不斷加入反應前驅物溶液，使晶體的生核與長大過程分離開來，制備得到70微米大小的二水磷酸氫鈣晶體。而二水磷酸氫鈣晶體的大小、物相和形狀對其吸附和降解性能以及物相轉化過程有顯著影響，而調控二水磷酸氫鈣晶體大小方面的資料較少，尤其是獲得形狀規則、尺寸均勻的晶體的制備方法較少。

發明內容

本發明的目的在于提供一種形狀規則的亞毫米級二水磷酸氫鈣晶體的制備方法，制備得到尺寸均勻的板狀二水磷酸氫鈣晶體，通過改變反應條件可調控晶體的大小：長20~500微米，寬5~200微米，厚1~10微米。

本發明的目的可通過以下步驟來實現：

步驟1.?配制含L-谷氨酸、磷酸氫二鈉和氫氧化鈉的水溶液，室溫攪拌使其完全溶解后，再依次加入冰、L-精氨酸、尿素和硝酸鈣；

步驟2.?將攪拌均勻的混合溶液加入到丙酮中，37oC下反應后冷卻至室溫；

步驟3.?將步驟2反應得到的產物過濾、洗滌并干燥，制備得到二水磷酸氫鈣晶體。

在反應過程中，通過改變L-精氨酸和丙酮的用量來調控二水磷酸氫鈣晶體的生核與長大行為，而加入冰后可以保障在37oC下反應開始前溶液始終保持澄清。當溶液質量不大于60克時反應在規格為50毫升的具塞比色管中進行，而當溶液質量大于60克小于140克時在規格為250毫升的玻璃燒杯中進行。

本發明的有益效果在于：

1.?制備晶體所需的裝置簡易，水熱反應溫度低，化學試劑廉價易得；

2.?所選用的化學試劑安全、毒性小，對環境污染少；

3.?所制備得到的晶體形狀規則、尺寸均勻，晶體大小可以通過改變反應條件實現調控。??

附圖說明

圖1是本發明實施例1制備的二水磷酸氫鈣晶體X射線粉末衍射圖。

圖2是本發明實施例1制備的二水磷酸氫鈣晶體SEM掃描電子顯微鏡照片。

圖3是本發明實施例2制備的二水磷酸氫鈣晶體SEM掃描電子顯微鏡照片。

圖4是本發明實施例3制備的二水磷酸氫鈣晶體SEM掃描電子顯微鏡照片。

圖5是本發明實施例4制備的二水磷酸氫鈣晶體SEM掃描電子顯微鏡照片。

圖6是本發明實施例5制備的二水磷酸氫鈣晶體SEM掃描電子顯微鏡照片。??

具體實施方式

實施例1

步驟1.?配制含0.16摩爾每升L-谷氨酸、0.043摩爾每升磷酸氫二鈉和0.070摩爾每升氫氧化鈉的25克水溶液，室溫攪拌使其完全溶解后，加入20克冰，再依次加入L-精氨酸、尿素和硝酸鈣，使其濃度分別為0.026摩爾每升、0.056摩爾每升和0.026摩爾每升；

步驟2.?將攪拌均勻的混合溶液加入到規格為50毫升的具塞比色管中，37oC下反應24小時后冷卻至室溫；

步驟3.?將步驟2反應得到的產物過濾、洗滌并干燥，制備得到二水磷酸氫鈣晶體。

產物經X射線粉末衍射鑒定為二水磷酸氫鈣（見圖1）。SEM掃描電子顯微鏡檢測產品形貌（見圖2）。

?實施例2

步驟1.?配制含0.16摩爾每升L-谷氨酸、0.043摩爾每升磷酸氫二鈉和0.070摩爾每升氫氧化鈉的25克水溶液，室溫攪拌使其完全溶解后，加入20克冰，再依次加入L-精氨酸、尿素和硝酸鈣，使其濃度分別為0.026摩爾每升、0.056摩爾每升和0.026摩爾每升；

步驟2.?將攪拌均勻的混合溶液加入到規格為50毫升的具塞比色管中，37oC下反應6小時后冷卻至室溫；

步驟3.?將步驟2反應得到的產物過濾、洗滌并干燥，制備得到二水磷酸氫鈣晶體。

SEM掃描電子顯微鏡檢測產品形貌（見圖3）。

?實施例3