[發明專利]一種無定型碳酸鈣納米線材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510336574.0
• 申請日: 2015-06-17
• 公開（公告）號: CN104891547A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 俞書宏;陳思銘;劉洋溢
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: C01F11/18
• 分類號: C01F11/18;B82Y30/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明納米材料技術領域，尤其涉及一種無定型碳酸鈣納米線材料及其制備方法。

背景技術

無定型碳酸鈣在碳酸鈣生物礦化中起著重要作用，它作為組織增強的主要成分或者作為相變的前驅體存在于許多的有機生物組織中。研究無定型碳酸鈣不僅有助于理解其形成機理，而且可以將其作為組裝單元應用于功能性新材料的組裝合成中。

美國化學會《物理化學C》期刊2010年第114卷，12948頁起報道了有效合成聚乳酸穩定的無定型碳酸鈣納米粒子；英國皇家化學會《晶體工程通訊》期刊2007年第九卷，1209頁起報道了使用DNA作為碳酸鈣結晶抑制劑，成功制備了無定型碳酸鈣；可見，大分子聚合物可以用來穩定或制備無定型碳酸鈣；但是，采用大分子聚合物制備無定型碳酸鈣的實驗條件較為苛刻、復雜，而且得到的無定型碳酸鈣比較穩定難以用來更為深入的組裝制備新材料。

德國《先進材料》期刊2011年第23卷，2009頁起報道了使用氧化石墨烯為三維負載模板，經過復雜的生物礦化最終獲得了石墨烯-球文石碳酸鈣復合薄膜，該材料在模擬體液中繼續礦化最終獲得了石墨烯-羥基磷灰石復合薄膜。該實驗方法新穎，但是程序相對復雜，不可控因素較多，且不適合宏量制備。

發明內容

有鑒于此，本發明所要解決的技術問題在于提供一種無定型碳酸鈣納米線材料及其制備方法，本發明提供的制備方法簡單，可控，且得到的無定型碳酸鈣進一步組裝。

本發明提供了一種無定型碳酸鈣納米線材料的制備方法，包括：

1)將碲納米線洗滌，得到洗滌后的碲納米線；

所述洗滌后的碲納米線的ζ電位小于等于-14mV；

2)將洗滌后的碲納米線、鈣源和碳源反應，得到無定型碳酸鈣納米線材料。

優選的，所述洗滌用溶劑為甲醇、乙醇和水中的一種或幾種。

優選的，所述洗滌用溶劑與碲納米線的體積比為(1～8)：1。

優選的，所述碲納米線的直徑為5nm～50nm。

優選的，所述洗滌后的碲納米線的ζ電位為-50mV～-14mV。

優選的，所述步驟1)中的碲納米線按照以下方法制備：

1-1)將聚乙烯吡咯烷酮、亞碲酸鈉、氨水、水合肼和溶劑混合反應得到未沉淀的碲納米線；

所述溶劑為乙二醇和水中的一種或兩種；

1-2)將未沉淀的碲納米線沉淀，得到碲納米線。

優選的，所述沉淀用溶劑為丙酮；

所述丙酮與碲納米線的體積比為(1～20)：1。

優選的，所述步驟2)具體為：

2-1)將洗滌后的碲納米線配制成碲納米線溶液，然后與含鈣源的水溶液混合，得到混合溶液；

2-2)將混合溶液與含碳源的晶體反應，得到無定型碳酸鈣納米線材料。

優選的，所述配制碲納米線溶液所用溶劑為氮,氮-二甲基甲酰胺。

本發明還提供了一種由本發明所述的制備方法制備得到的無定型碳酸鈣納米線材料。

與現有技術相比，本發明通過將碲納米線洗滌，得到洗滌后的碲納米線；然后將洗滌后的碲納米線、鈣源和碳源反應，得到無定型碳酸鈣納米線材料，其中，通過控制所述洗滌后的碲納米線的ζ電位為小于等于-14mV，使得作為模板的一維的碲納米線材料能夠誘導鈣源和碳源反應，得到無定型碳酸鈣，且還能進一步組裝成納米線材料，通過實驗結果可以看出，得到的無定型碳酸鈣納米線材料的結構為碲納米線處于納米線材料的內部，無定型碳酸鈣處于外部的包覆結構；同時，本發明提供的制備方法中，模板材料簡單易得，制備方法簡單可控，易于進行批量生產。

附圖說明

圖1為本發明提供的制備方法制備無定型碳酸鈣納米線材料的組裝機理；

圖2為本發明提供的制備方法制備無定型碳酸鈣納米線材料時在不同的反應時間的掃描、透射圖片；

圖3為本發明實施例提供的未沉淀的7nm碲納米線的透射電鏡圖片和高分辨透射電鏡圖片；

圖4為本發明實施例1中制備的ACCTe?NWs的透射電鏡照片；

圖5為本發明實施例1中制備的ACCTe?NWs的高分辨率透射電鏡照片；

圖6為本發明實施例1中制備的ACCTe?NWs的粉末X射線衍射圖譜；

圖7本發明實施例1中制備的ACCTe?NWs的電子分散X射線光譜圖像；

圖8為本發明實施例2中制備的ACCTe?NWs的透射電鏡照片；

圖9為本發明實施例3中制備的ACCTe?NWs的透射電鏡照片；