凝膠體系中碳酸鈣晶體生長的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、生物礦化與一般無機(jī)相的結(jié)晶不同，其無機(jī)礦物的結(jié)晶嚴(yán)格受生物體分泌的有機(jī)基質(zhì)的控制，在其誘導(dǎo)下結(jié)晶生長。有機(jī)基質(zhì)通過有機(jī)/無機(jī)界面分子識(shí)別，選擇性地與晶體特定方向作用，從而對無機(jī)晶體的生長、形貌、多形及結(jié)晶學(xué)定向等產(chǎn)生明顯的調(diào)控作用。 碳酸鈣作為一種非常重要的無機(jī)材料，在工程上具有廣泛的應(yīng)用。但碳酸鈣作為生物材料，直到最近才引起了各學(xué)科的廣泛研究，其復(fù)合特性及形貌決定著它的各項(xiàng)性能，仿生礦化的研究為了解碳酸鈣生物礦化的機(jī)理及制造高

2、級(jí)復(fù)合碳酸鈣材料提供了新途徑。所以本文利用凝膠法，分別使用無機(jī)的硅凝膠和有機(jī)的瓊脂膠仿生合成出了碳酸鈣晶體，并利用原子力顯微鏡觀察了這兩種凝膠中生長出的方解石晶體的微觀形貌，從微觀尺度上比較這兩種凝膠中碳酸鈣晶體的生長，了解碳酸鈣晶體的生長機(jī)制，進(jìn)而指導(dǎo)晶體生長實(shí)踐。 論文是在實(shí)驗(yàn)室的條件下，主要利用瓊脂膠介質(zhì)調(diào)控碳酸鈣晶體的生長，通過改變各種實(shí)驗(yàn)參數(shù)：凝膠介質(zhì)、反應(yīng)物濃度、凝膠介質(zhì)的Ph值、凝膠的濃度、環(huán)境溫度和金屬 等，生長

3、出多種形貌的碳酸鈣晶體，并且這些參數(shù)的變化還能改變碳酸鈣晶體的成核數(shù)，誘導(dǎo)文石和球霰石成核，特別是在其它條件相同的情況下，瓊脂凝膠中生長出來的碳酸鈣晶體與硅凝膠中生長出來的碳酸鈣晶體相比較，表現(xiàn)出了諸多不同之處。論文根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析了導(dǎo)致晶體結(jié)晶狀態(tài)和形貌的多樣性的機(jī)理，還研究了凝膠法這一生長方法，為改進(jìn)這種方法提供了可信的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 論文利用原子力顯微鏡觀察了不同反應(yīng)物濃度下，硅凝膠和瓊脂膠中生長出來的方解石晶體的表面形貌，發(fā)