English
往期目录
新闻公告
More
化学进展 2009, Vol. 21 Issue (0708): 1619-1625 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

聚合物控制碳酸钙晶型、形貌的研究*

陈银霞1,2;赵改青1;王晓波1**   

  1. (1.中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室 兰州730000；2.中国科学院研究生院 北京 100039)
  • 收稿日期:2008-08-11 修回日期:2008-11-10 出版日期:2009-08-24 发布日期:2009-06-30
  • 通讯作者: 王晓波 E-mail:wangxb@lzb.ac.cn
  • 基金资助:

    2007CB607606;2007AA05Z420

下载PDF ( 3722 ) 引用
导出

Control of the Crystal Polymorphs and Morphology of Calcium Carbonate by Polymers

Chen Yinxia1,2 ; |Zhao Gaiqing1 ; |Wang Xiaobo1**   

  1. (1.State Key Laboratory of Solid Lubrication, Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China；2. Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China)
  • Received:2008-08-11 Revised:2008-11-10 Online:2009-08-24 Published:2009-06-30
  • Contact: Wang Xiaobo E-mail:wangxb@lzb.ac.cn

碳酸钙有不同的晶型和形态，聚合物的加入在改变碳酸钙的晶型和形貌方面起着重要作用。本文综述了不同聚合物对碳酸钙的影响，重点讨论了生物高分子聚合物、双亲水基嵌段共聚物、树枝状聚合物等对碳酸钙晶型、形貌的调控，同时介绍了聚合物与其他添加剂相互协同作用对碳酸钙的影响，并对当前研究中存在的问题和不足进行了评述。通过对碳酸钙的研究，不仅有助于我们得到不同尺寸、各种形状和不同表面性能的碳酸钙产品，满足不同的工业需求，而且能够更加深入地了解生物矿化的机理，更好地仿生合成和制备各种功能材料。

关键词： 聚合物, 碳酸钙, 晶型, 形貌

Calcium carbonate (CC) has different polymorphs and morphology. Polymers act an important role in the precipitation process to control the crystal polymorphs and morphology of CC. The various polymers such as biopolymers, double hydrophilic block copolymers and dendrimers being used or studied in the preparation of CC are introduced and the existing problems and shortcomings are reviewed. We also discuss the synergistic effects of polymer and other additives on the controlled growth of CC. The studies of CC can help us prepare different CC for industrial demands, improve our understanding of the mechanisms of biomineralization and provide another improved strategy for the biomimetic preparation of functional materials.

Contents
1 Introduction
2 Polymer as soft template
2.1 Biopolymer
2.2 Soluble synthetic polymers
3 Synergistic effects of polymers and other additives
3.1 Low molecular mass surfactant molecules
3.2 Mixed solvent system
4 Polymer as hard templates
4.1 Biopolymers
4.2 Synthetic polymers
5 Conclusions

Key words: polymers, calcium carbonate, polymorphs, morphology

中图分类号: 

()

[ 1 ] 　Mann S , Ozin GA. Nature , 1996 , 382 : 313 —318
[ 2 ] 　Keum D K, Kim KM, Naka K, et al . J . Mater. Chem. , 2002 ,12 : 2449 —2452
[ 3 ] 　Stupp S I , Braun P V. Science , 1997 , 277 : 1242 —1248
[ 4 ] 　Sugaware A , Kato T. Chem. Commun. , 2000 , 487 —488
[ 5 ] 　Taylor D R , Crowther R S , Cozart J C. Hepatology , 1995 , 22 :488 —496
[ 6 ] 　Brut HM, Jackson J K, Taylor D R , et al . Dig. Dis. Sci . , 1997 ,42 : 1283 —1289
[ 7 ] 　Falini G, Albeck S , Weiner S , et al . Science , 1996 , 271 : 67 —69
[ 8 ] 　Naka K, Keum D K, Chujo Y, et al . Chem. Commun. , 2000 ,1537 —1538
[ 9 ] 　Hu Z S , Deng YL. Powder Technology , 2004 , 14 : 10 —16
[10 ] 　Cê lfen H , Qi L M. Chem. Eur. J . , 2001 , 7 : 106 —116
[11 ] 　Carmona J G, Morales J G, Sainz J F. J . Cryst . Growth , 2004 ,262 : 479 —489
[12 ] 　Cê lfen H , Antonietti M. Langmuir , 1998 , 14 : 582 —589
[13 ] 　Guillemet B , Faatz M, Wegner G, et al . Langmuir , 2006 , 22 :1875 —1879
[14 ] 　Zhu L Y, Zhao Q R , Xie Y, et al . J . Solid State Chem. , 2006 ,179 : 1247 —1252
[15 ] 　Hadiko G, Han Y S , Takahashi M, et al . Materials Letters , 2005 ,59 : 2519 —2522
[16 ] 　Cheng B , Lei M, Yu J G, et al . Materials Letters , 2004 , 58 :1565 —1570
[17 ] 　Ota Y, Inui S , Iwashita T, et al . J . Am. Ceram. Soc. , 1995 , 78 :1983 —1984
[18 ] 　Han Y G, Aizenberg J . J . Am. Chem. Soc. , 2003 , 125 : 4032 —4033
[19 ] 　Spanos N , Koutsoukos P G. J . Phys. Chem. B , 1998 , 102 :6679 —6684
[20 ] 　Wada N , Kanamura K, Umegaki T. J . Colloid Interface Sci . , 2001 ,233 : 65 —72
[21 ] 　Manoli F , Dalas E. J . Cryst . Growth , 2000 , 218 : 359 —364
[22 ] 　Manoli F , Kanakis J , Malkaj P , et al . J . Cryst . Growth , 2002 ,236 : 363 —370
[23 ] 　Choi C S , Kim YW. Biomaterials , 2000 , 21 : 213 —222
[24 ] 　Manoli F , Koutsopoulos S , Dalas E. J . Cryst . Growth , 1997 , 182 :116 —124
[25 ] 　Cê lfen H. Macromol . Rapid Commun. , 2001 , 22 : 219 —252
[26 ] 　Hardikar V V , Matijevic′E. Colloids Surf . A , 2001 , 186 : 23 —31
[27 ] 　Shen F H , Feng Q L , Wang C M. J . Cryst . Growth , 2002 , 242 :239 —244
[28 ] 　Feng Q L , Pu G, Pei Y, et al . J . Cryst . Growth , 2000 , 216 :459 —465
[29 ] 　Li C M, Botsaris G, Kaplan D L. Crystal Growth &Design , 2002 ,2 : 387 —393
[30 ] 　Ahmad A , Mukherjee P , Sastry M, et al . J . Am. Chem. Soc. ,2002 , 124 : 12108 —12109
[31 ] 　Ahmad A , Senapati S , Sastry M, et al . Nanotechnology , 2003 , 14 :824 —828
[32 ] 　Rautaray D , Ahmad A , Sastry M. J . Am. Chem. Soc. , 2003 ,125 : 14656 —14657
[33 ] 　Rautaray D , Ahmad A , Sastry M. J . Mater. Chem. , 2004 , 14 :2333 —2340
[34 ] 　Rautaray D , Sanyal A , Sastry M, et al . Langmuir , 2004 , 20 :6827 —6833
[35 ] 　Ahmad A , Rautaray D , Sastry M. Adv. Funct . Mater. , 2004 , 14 :1075 —1080
[36 ] 　Marentette J M, Meyer W H , Wegner G, et al . Adv. Mater. ,1997 , 9 : 647 —651
[37 ] 　Yu S H , Cê lfen H. J . Mater. Chem. , 2004 , 14 : 2124 —2147
[38 ] 　Cê lfen H , Yu S H. MRS Bull . , 2005 , 30 : 727 —735
[39 ] 　Cê lfen H , Antonietti M. Langmuir , 1998 , 14 : 582 —589
[40 ] 　Kieezykowski G R , Jobson R B , Shinkai I , et al . J . Org. Chem. ,1995 , 60 : 8310 —8312
[41 ] 　Kulak A N , Cê lfen H , Meldrum F C. J . Am. Chem. Soc. , 2007 ,129 : 3729 —3736
[42 ] 　Guo X H , Xu A W, Yu S H. Crystal Growth &Design , 2007 , 8 :1233 —1242
[43 ] 　Gao Y X, Yu S H , Cê lfen H , et al . J . Phys. Chem. B , 2006 ,110 : 6432 —6436
[44 ] 　Nassif N , Gehrke N , Cê lfen H , et al . Angew. Chem. Int . Ed. ,2005 , 44 : 6004 —6009
[45 ] 　Naka K, Tanaka Y, Chujo Y, Langmuir , 2002 , 18 : 3655 —3658
[46 ] 　Donners J J J M, Heywood B R , Sommerdijk N AJ M, et al . Chem.Commun. , 2000 , 1937 —1938
[47 ] 　Donners J J J M, Heywood B R , Sommerdijk N AJ M, et al . Chem.Eur. J . , 2002 , 8 : 2561 —2567
[48 ] 　Meng Q W, Chen D Z, Yue L W, et al . Macromol . Chem. Phys. ,2007 , 208 : 474 —484
[49 ] 　Huang S C , Naka K, Chujo Y. Langmuir , 2007 , 23 : 12086 —12095
[50 ] 　Naka K, Huang S C , Chujo Y. Langmuir , 2006 , 22 : 7760 —7767
[51 ] 　Gower L A ,Tirrell D A. J . Cryst . Growth , 1998 , 191 : 153 —160
[52 ] 　Yu Q , Ou H D , Xu A W, et al . J . Cryst . Growth , 2006 , 286 :178 —183
[53 ] 　Park K H , Lee I , Kim K. Chem. Commun. , 2004 , 24 —25
[54 ] 　Wang T X, Cê lfen H , Antonietti M. J . Am. Chem. Soc. , 2005 ,127 : 3246 —3247
[55 ] 　Qi L M, Li J , Ma J M. Adv. Mater. , 2002 , 14 : 300 —303
[56 ] 　Deng S G, Cao J M, Feng J , et al . J . Phys. Chem. B , 2005 , 109 :11473 —11477
[57 ] 　Shen Q , Wei H , Wang DJ , et al . J . Phys. Chem. B , 2005 , 109 :18342 —18347
[58 ] 　Zhao D N , Zuo Y S , Wan G H , et al . J . Colloid Interface Sci . ,2008 , 317 : 77 —82
[59 ] 　齐利民(Qi L M) , 李洁(Li J ) , 马季铭(Ma J M) . 高等学校化学学报(Chem. J . Chin. Univ. ) , 2002 , 23 : 1595 —1597
[60 ] 　Guo X H , Yu S H , Cai GB. Angew. Chem. Int . Ed. , 2006 , 45 :3977 —3981
[61 ] 　Chen S F , Yu S H , Jiang J , et al . Chem. Mater. , 2006 , 18 :115 —122
[62 ] 　Champ S , Heywood B R , Mascal M, et al . Angew. Chem. Int .Ed. , 2000 , 39 : 2716 —2719
[63 ] 　Donners J J J M, Nolte R J M, Sommerdijk N A J M. J . Am.Chem. Soc. , 2002 , 124 : 9700 —9701
[64 ] 　Falini G, Fermani S , Ripamonti A. J . Inorg. Biochem. , 2002 , 91 :475 —480
[65 ] 　Falini G. Int . J . Inorg. Mater. , 2000 , 2 : 455 —461
[66 ] 　Ayae S , Takeshi I , Takashi K. Angew. Chem. Int . Ed. , 2003 ,42 : 5299 —5303
[67 ] 　Balz M, Therese H A , Tremel W, et al . Adv. Funct . Mater. ,2005 , 15 : 683 —688
[68 ] 　Jayaraman A , Subramanyam G, Valiyaveettil S , et al . Crystal Growth &Design , 2007 , 7 : 142 —146
[69 ] 　Li C , Qi L M. Angew. Chem. Int . Ed. , 2008 , 47 : 2388 —2393
[1] 张婉萍, 刘宁宁, 张倩洁, 蒋汶, 王梓鑫, 张冬梅. 刺激响应性聚合物微针系统经皮药物递释[J]. 化学进展, 2023, 35(5): 735-756.
[2] 曹如月, 肖晶晶, 王伊轩, 李翔宇, 冯岸超, 张立群. 杂Diels-Alder 环加成反应级联RAFT聚合[J]. 化学进展, 2023, 35(5): 721-734.
[3] 张慧迪, 李子杰, 石伟群. 共价有机框架稳定性提高及其在放射性核素分离中的应用[J]. 化学进展, 2023, 35(3): 475-495.
[4] 董宝坤, 张婷, 何翻. 柔性热电材料的研究进展及应用[J]. 化学进展, 2023, 35(3): 433-444.
[5] 刘峻, 叶代勇. 抗病毒涂层[J]. 化学进展, 2023, 35(3): 496-508.
[6] 邬学贤, 张岩, 叶淳懿, 张志彬, 骆静利, 符显珠. 面向电子应用的聚合物化学镀前表面处理技术[J]. 化学进展, 2023, 35(2): 233-246.
[7] 王琦桐, 丁嘉乐, 赵丹莹, 张云鹤, 姜振华. 储能薄膜电容器介电高分子材料[J]. 化学进展, 2023, 35(1): 168-176.
[8] 黄帅, 陶钰, 黄银亮. 基于液晶聚合物的光致形变复合材料[J]. 化学进展, 2022, 34(9): 2012-2023.
[9] 蒋峰景, 宋涵晨. 石墨基液流电池复合双极板[J]. 化学进展, 2022, 34(6): 1290-1297.
[10] 周天瑜, 王彦博, 赵翌琳, 李洪吉, 刘春波, 车广波. 水相识别分子印迹聚合物在样品预处理中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(5): 1124-1135.
[11] 李程浩, 刘亚敏, 卢彬, 萨拉乌拉, 任先艳, 孙亚平. 碳点的高性能化和功能化改性:方法、特性与展望[J]. 化学进展, 2022, 34(3): 499-518.
[12] 付素芊, 汪英, 刘凯, 贺军辉. 微纳多孔聚合物薄膜的制备与应用[J]. 化学进展, 2022, 34(2): 241-258.
[13] 李庚, 李洁, 姜泓宇, 梁效中, 郭鹍鹏. 力刺激响应发光聚合物[J]. 化学进展, 2022, 34(10): 2222-2238.
[14] 赵筱茜, 王聪, 田勇, 王秀芳. 微乳液法制备介孔碳材料[J]. 化学进展, 2022, 34(10): 2316-2328.
[15] 陈龙, 黄少博, 邱景义, 张浩, 曹高萍. 聚合物固态锂电池电解质/负极界面[J]. 化学进展, 2021, 33(8): 1378-1389.