仿生碳酸鈣的蛋清模板法制備及其吸附性能研究.pdf

1、隨著生物礦化研究的逐漸深入，人們已經(jīng)意識到有機基質(zhì)和無機金屬離子對礦化產(chǎn)物的形貌和結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵性的影響，并在這方面開展了大量卓有成效的工作。但是，還存在現(xiàn)有的仿生礦化方法與天然的生物礦化過程差距較大、目前已經(jīng)研究金屬離子種類非常有限、仿生礦化與實際應(yīng)用脫節(jié)等不足。本文針對以上問題，以CaCO3為仿生合成的研究對象，通過蛋清蛋白的模板作用，較為系統(tǒng)地開展了蛋清泡沫模板氣-液界面組裝的方法研究、Sr2+和Cs+與CaCO3仿生礦化過程相互作用

2、關(guān)系的應(yīng)用研究。本論文研究成果是對現(xiàn)有仿生礦化方法的有益補充，豐富了生物礦化機理，同時還為處理低放廢水提供了新思路。主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）以蛋清蛋白泡沫為有機模版，通過氣體擴散法仿生制備出亞微米級均勻球形CaCO3，考察了雞蛋清和CaCl2溶液的體積比及Ca2+濃度對CaCO3形貌和晶型的影響，并研究了CaCO3對Sr2+的吸附性能。采用掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射儀（XRD）、傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）、

3、高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）、比表面分析儀（BET）等對CaCO3的形貌、晶型、比表面積等進行了表征。結(jié)果顯示，雞蛋清和CaCl2溶液的體積比為2：1時，蛋清泡沫的穩(wěn)定性最好。Ca2+濃度為1mol/L時，形成尺寸均勻的純球霰石。CaCO3對Sr2+吸附36h后，達到其飽和吸附量（51.36mg/g）。另外，從機理上分析了CaCO3的礦化生長和吸附。
　?。?）以蛋清蛋白為有機模板，分別加入Sr2+、Cs+，利用氣體擴散法和

4、直接沉淀法仿生制備CaCO3，探究了Sr2+、Cs+對CaCO3形貌和晶型的影響，以及Sr2+濃度、不完全直接沉淀、Cs+濃度和礦化時間對吸附率的影響。采用SEM、XRD、FT-IR等對CaCO3礦化產(chǎn)物進行了表征。結(jié)果顯示，Sr2+只有在和蛋清蛋白共同作用下才有利于針狀文石CaCO3的生成。礦化過程對Sr2+的吸附率隨Sr2+濃度的增大而增大，且在Sr2+濃度為100mg/L時達到最大。直接沉淀法對Sr2+的吸附率明顯大于氣體擴散法。