這種碳酸鈣材料是在綠色環保條件下制備的,它使方解石晶體從天然生物高聚物(如貝殼)狀態下重新組合,變成一種海綿狀的柔性可吸附材料。
據來自加拿大的該項目的研究人員介紹,隨著水產養殖業的興盛,貝殼成為可再生碳酸鈣的一種可行性來源,對這種生物礦物廢棄物的開發利用愈發重要。通常做法是這些貝殼作為礦石破碎并作為建筑涂料等原料,但本次研究中研究人員加熱廢貽貝殼,并在室溫下用酸處理。這會導致外殼中的晶體破裂,然后在輕輕攪拌下重新組合成團塊, 與貝殼中高度有序的方解石不同,軟方解石(soft calcite,SC)具有巢狀形態。這種軟方解石材料具有不同和不同的形態,為材料科學打開了許多大門,創造出與那些使用從地殼中開采的方解石性質不同的新材料。
具體步驟簡單描述是:先將貝殼預熱去除有機質,同時也便于內側珍珠文石層與外側方解石層脫離;利用機械手段分離外殼后再對外殼進行兩次酸處理后得到殼體、醋酸鈣和SC的混合物;SC和剩余殼體之間浮力的差異使得它們的分離變得簡單,最終脫去醋酸鈣溶液后的SC經水洗后可以得到最終產物。
關于這種軟方解石,最令人印象深刻的是它的吸附能力。實驗表明,SC對原油的吸收能力為977%±84%,并且在10次重復使用中表現出良好的可回收性。而相比之下,碳酸鈣粉體材料的缺點是難以形成結塊,所以難以形成應用。
目前,研究人員正在研究SC生產規模的擴大以及如何在吸油實驗中增加SC團聚體的尺寸以防止其在回收過程中的損失。除此以外,研究人員預計由于方解石的生物相容性,SC將在生物醫學應用和新型復合材料的制備方面具有價值。 |