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喷雾干燥CO2吹气法制备高浓度羟基磷灰石水溶液

点击次数:36 发布时间:2020/5/15
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 我们在喷雾过程中可以验证我们的理论以及猜想,下面就介绍CO2吹入的研究

  为了制造球形中空颗粒,必须制备其中溶解有目标物质的高浓度水溶液。然而,通常,当试图获得化学稳定物质的球形中空颗

研究对照图

粒时,由于溶解度低,不可能制备高浓度水溶液。另一方面,当喷雾干燥高度可溶的物质时,可以容易地获得球形中空颗粒,但是该产品是化学不稳定的并且不能用作材料。此外,如果使用酸如盐酸溶解,则产物与该酸成为化合物,不能得到所需物质。因此,为了获得可用作材料的中空颗粒,必须构建一种溶解在喷雾溶液中并在喷雾干燥后变得难溶的体系。因此,发言者专注于使用CO2控制碳酸钙(CaCO3)形态。碳酸钙的溶解度低至0.011g / dm 3,并且它是典型的难溶性钙盐,但是当将CO 2吹入碳酸钙悬浮液中时,如等式(1)所示获得可溶性碳酸氢钙(Ca(HCO 3))。 2)并且溶解度增加至约0.9g / cm 3。碳酸钙的形态控制利用了通过使碳酸氢钙水溶液的pH呈碱性或加热溶液来沉淀碳酸钙的事实。

 

  CaCO3+CO2+H2O → Ca(HCO3)2

  另一方面,羟基磷灰石(HAp)是活体硬组织如牙齿和骨骼的主要成分,并且是几乎不溶于水的化学稳定物质。 因此,由于不可能原样制备高浓度的HAp水溶液,因此不可能产生HAp的球形中空颗粒。 然而,通过将CO 2吹入HAp悬浮液中,认为可以通过方程式(2)的反应暂时制备高浓度水溶液。 即,HAp被CO 2分解成可溶性碳酸钙和磷酸水溶液,以获得高浓度的HAp水溶液。

  Ca10(PO4)6(OH)2+20CO2+18H2O → 10Ca(HCO3)2+6H3PO4

  因此,图右显示了当CO 2吹入HAp悬浮液时HAp的溶出特性1)。 当没有将CO 2吹入悬浮液时,溶液中的Ca 2+离子浓度几乎不增加并且HAp不溶解, 然而,当吹入CO 2时,Ca 2+离子的浓度迅速增加,并且在1小时内增加至约80ppm,是未吹入CO 2的情况下的约100倍。 因此,通过吹入CO 2的简单方法,获得了迄今为止无法制备的高浓度HAp水溶液。 另外,通过对高浓度HAp水溶液进行热处理,将CO 2从体系中释放出来,可以再次作为HAp沉淀。

  所以在喷雾干燥可以做很多有意思的研究,谢谢您阅读

 
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