<sup id="yoeme"><center id="yoeme"></center></sup>
<rt id="yoeme"><small id="yoeme"></small></rt>
<rt id="yoeme"><optgroup id="yoeme"></optgroup></rt>
<acronym id="yoeme"><center id="yoeme"></center></acronym><acronym id="yoeme"><small id="yoeme"></small></acronym><rt id="yoeme"></rt><tr id="yoeme"><small id="yoeme"></small></tr>
訂購/客服:400-623-8666 | 021-51328699

科學家和新碳酸鈣的意外相遇

         碳酸鈣是自然界中最廣泛存在的礦物之一,存在于存在于霰石、白堊、石灰巖、大理石等巖石內,也是動物骨或外殼的主要組成部分。碳酸鈣是許多工業生產過程中的重要原料,在全球碳循環中發揮著重要作用。

        一個多世紀以來,已知CaCO3只有三種無水晶相——方解石、文石和球霰石,以及兩個含水晶相——一水碳酸鈣(CaCO3·1H2O)和六水碳酸鈣(CaCO3·6H2O)。CaCO3除了以晶體的形式存在外,還以不同結構和含水量的無定型狀態態存在,稱為無定形碳酸鈣。

        1月25日,武漢理工大學材料復合新技術國家重點實驗室材料合成新技術國家重點實驗室副研究員鄒朝勇在"科學"雜志上發表報告說,當他們研究鎂離子在無定型碳酸鈣結晶過程中的作用時,意外發現了一種新型的含水碳酸鈣晶相——半水碳酸鈣,這為碳酸鈣家族帶來了第三個"家庭成員"的水合晶體相。

碳酸鈣新晶相的意外發現

        近年來,許多生物內發現了無定形碳酸鈣(ACC)的熱力學不穩定性。以前的研究表明ACC在碳酸鈣生物礦物的形成中起著重要作用。例如,ACC存在于海洋軟體動物的外殼和珊瑚礁的形成中。

        鄒朝勇向《中國科學日報》介紹到。“因此,ACC作為一種重要的模型在離子溶液晶體的成核和生長機制方面得到了廣泛的研究。然而,ACC在結晶轉變過程中的形成機理、穩定性和機理尚不清楚。”

        然而,鄒朝勇等人在研究鎂離子對ACC形成和結晶轉變的影響時,意外地發現了一種新型的水碳酸鈣晶相-半水碳酸鈣。半水碳酸鈣由針狀晶體組成,直徑約200 nm,長度約5μm。它的紅外光譜、拉曼光譜和高分辨X射線粉末衍射譜與所有已知的碳酸鈣均不同.最突出的特征是CO3基團對稱振動模式對應的拉曼峰為1102cm≤_1,明顯高于其它碳酸鈣物相。

揭開新碳酸鈣的面紗

        通過對半水碳酸鈣形成和轉化過程的系統研究,研究人員發現,在特定鎂離子濃度下,半水碳酸鈣是以約一個水分子為前驅體,經失水結晶而形成的。

        研究人員使用自動電位滴定儀實時監測溶液中的化學變化,觀察離子濃度和pH值,捕捉反應的中間狀態,發現半水碳酸鈣的形成條件具有一定的特殊性。在室溫下,以ACC為前驅體,溶液中鎂離子與鈣離子的摩爾比達到4≤6,pH值約為11。

        鄒朝勇說,在這種條件下,才可以形成半水碳酸鈣。"有趣的是,在反應條件下,Mg2+/Ca2+摩爾比與海水中Mg2+/Ca2+摩爾比相似(海水中約為5.2)。這意味著半水碳酸鈣很可能存在于自然界中。

        然而,半水碳酸鈣處于亞穩定狀態,它的穩定存在取決于外部環境條件。在水溶液中,半水碳酸鈣可轉化為含有一個水分子的一水合碳酸鈣晶體,在濕環境中半水碳酸鈣可在兩三天內轉化為一水碳酸鈣晶體;在干燥環境中,半水碳酸鈣可穩定存在半年以上.

        唐??嫡f:"此外,它還啟示我們重新審視實驗室模型的合理性。

拓寬碳酸鈣的新天地具有重要意義

        正如研究人員所說,盡管目前只有在實驗室中才能發現半水碳酸鈣,但由于其溫和的合成條件,這種晶體也很可能存在于自然界或某些工業生產過程中。因此,本研究不僅拓寬了我們對碳酸鈣家族的認識,而且揭示了不穩定的無定型前驅體在新材料形成中的重要作用。這對生物礦化、地質和工業生產具有重要意義。鄒朝勇對記者說。

        鑒于此,唐??嫡J為,這種新的碳酸鈣晶相是碳酸鈣相變的中間過程,中間態的發現有助于進一步了解ACC在生物礦化過程中的結構演化過程,更好地控制物質在研究過程中的演化。

上一篇: 化學研究所在谷氨酸合成酶生物電化學研究上的新進展 下一篇: 在高載量單原子分散金屬-氮催化劑的普適性宏量制備研究方面化學所取得新進展

首頁|網站使用條款|隱私政策|關于我們|網站地圖
Copyright ? 2014 Macklin Inc. - All rights reserved.
滬ICP備14004368號

滬公網安備 31011502007856號


   
新濠天地平台娱乐-新濠天地平台娱乐-官方网站