CaCO-,3-晶體的體外模擬生長過程及機(jī)理研究.pdf

1、軟體動(dòng)物的貝殼珍珠質(zhì)是由文石板片(CaCO<,3>晶體)以及少量填充在板片之間的有機(jī)質(zhì)組成的一種天然的復(fù)合材料,具有復(fù)雜的形貌以及良好的力學(xué)性能、光學(xué)性能,其文石板片與有機(jī)基質(zhì)交替疊層排列的微結(jié)構(gòu)以及文石晶體的結(jié)晶學(xué)取向是珍珠層具有優(yōu)異的力學(xué)性能的重要原因之一.在生物礦化過程中,生物體能從納米到微米級的尺度上對文石板片的礦化過程進(jìn)行精確的控制.這些特殊的性質(zhì)和精確的調(diào)控能力引起了研究者極大的興趣.由于缺乏珍珠層生物礦化過程中CaCO<,

2、3>形核及生長的有效證據(jù),至今為止還沒有一種理論能完全解釋礦化過程中珍珠層的形成機(jī)理. 本文首先采用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀等研究了我國重要的淡水珠母貝--三角帆蚌(Hyriops cumingg Lea)中珍珠層的結(jié)構(gòu)性質(zhì).三角帆蚌珍珠層為磚墻型結(jié)構(gòu),文石板片主要沿(002)晶面方向擇優(yōu)取向. 其次,本文采用傳統(tǒng)的氣相擴(kuò)散方法,在沒有任何添加劑的溶液中,進(jìn)行了珍珠質(zhì)基底上CaCO<,3>晶體的體外沉積實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)

3、分別研究了CaCl<,2>溶液濃度、沉積時(shí)間、沉積基底以及沉積溫度等條件的不同對CaCO<,3>晶體的組成、形貌的影響.SEM、Ramam及XRD等分析表明,在以新鮮的三角帆蚌貝殼珍珠層為基底的沉積實(shí)驗(yàn)中,可以獲得完全由文石小板片組成的塔狀堆垛,并能觀察到天然文石板片邊緣沉積的無定形顆粒逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榱切伟迤倪^程.而在無基底或以載波片為基底的對照實(shí)驗(yàn)中,僅能獲得方解石斜方六面體及球狀球文石晶體.本文初步探討了CaCO<,3>晶體在體外沉