Carbonato de calcio nano Se refiere a agregados de micropartículas de carbonato de calcio con un tamaño de partícula de entre 1 y 100 nm. La reducción del tamaño de partícula altera la estructura cristalina y la estructura electrónica superficial. Esto genera efectos de superficie, efectos de tamaño y efectos macroscópicos de túnel cuántico, que no se presentan en partículas de mayor tamaño.
Producción
Actualmente, la carbonatación es el principal método para la producción industrial de nanocarbonato de calcio. Su materia prima es principalmente piedra caliza con un alto contenido de carbonato de calcio. La materia prima se somete a calcinación, digestión y carbonatación. modificación, dispersión, secado y envasado para obtener el producto final. El proceso de carbonatación implica cuatro reacciones químicas principales: calcinación, digestión, carbonatación y modificación. El paso clave en la producción... nanocarbonato de calcio La carbonatación se produce mediante la reacción de carbonatación. Según la interacción entre la suspensión de Ca(OH)₂ y el CO₂, los métodos incluyen la carbonatación discontinua, la carbonatación por pulverización multietapa y la carbonatación por supergravedad.
Carbonización por lotes
Mejorado gracias a la producción de carbonato de calcio ligero, el CO₂ se introduce desde el fondo de la torre. Durante la carbonatación, se añaden agentes de control de cristales para controlar la forma y el tamaño de las partículas. Se añaden agentes precipitantes para generar precipitación y separación, lo que resulta en... nanocarbonato de calcio con diferentes tamaños de cristales.
Método de carbonización por pulverización de múltiples etapas
Se suelen utilizar múltiples torres de carbonatación para obtener nanocarbonato de calcio mediante una reacción gas-líquido. Primero, se pulveriza una suspensión de Ca(OH)₂ y Al₂(SO₃)₃ o ZnSO₃ en forma de gotas desde la parte superior de la primera torre de carbonatación. Se introduce CO₂ desde la parte inferior de la torre, lo que inicia la reacción de carbonatación para producir el líquido de carbonatación. A continuación, el líquido de carbonatación se pulveriza en forma de gotas desde la parte superior de la segunda torre de carbonatación. Se introduce CO₂ desde la parte inferior de la torre, lo que desencadena una reacción de carbonatación secundaria para producir nanocarbonato de calcio.
Carbonización de alta gravedad
La rotación a alta velocidad del lecho de empaque genera un potente campo de fuerza centrífuga, creando un ambiente de supergravedad. Esto provoca la descomposición de la emulsión en gotitas muy pequeñas, aumentando considerablemente el área de contacto gas-líquido y acelerando la carbonatación. Además, la emulsión se dispersa considerablemente en el lecho de empaque giratorio a alta velocidad, lo que limita el crecimiento de los cristales. Incluso sin añadir agentes de control de cristalización, el tamaño de partícula del nanocarbonato de calcio producido puede alcanzar los 15-30 nm.
Solicitud
Campos de plásticos y caucho (refuerzo estructural)
La adición de nanocarbonato de calcio en materiales compuestos suele ser de tan solo 3%-5%, pero su efecto de refuerzo es equivalente al de aproximadamente 30% de fibra de vidrio o refuerzo mineral. El nanocompuesto de nanocarbonato de calcio y polímeros orgánicos combina la estabilidad dimensional y térmica de los materiales inorgánicos con las propiedades dieléctricas de los polímeros orgánicos. Además, el material compuesto presenta alta resistencia en estado fundido, baja viscosidad y rápida cristalización, lo cual resulta beneficioso para procesos como el moldeo por inyección, la extrusión y el moldeo por soplado de polímeros orgánicos.
Recubrimiento, fabricación de papel, aceite lubricante
- Al añadirse a recubrimientos orgánicos o a base de agua, el recubrimiento resultante presenta características de suavidad, uniformidad, secado rápido y alta blancura. Puede sustituir al costoso dióxido de titanio y al calcio coloidal, reduciendo así el uso de aglutinante en el material base. Esto ayuda a suspender el polvo de rutilo, más pesado, y previene la sedimentación, mejorando la brochabilidad y la estabilidad mediante efectos de impedimento estérico. Es adecuado para acabados automotrices de alta gama y recubrimientos de chasis.
- El nanocarbonato de calcio modificado presenta buena dispersabilidad y, al utilizarse en la fabricación de papel, aumenta el brillo y la opacidad. Mejora la suavidad y flexibilidad del papel, mejorando la absorción y retención de la tinta, lo que lo hace adecuado para papel estucado de alta calidad.
- Al añadirse al aceite lubricante, el nanocarbonato de calcio forma una película protectora monomolecular sobre la superficie metálica mediante adsorción electrostática. Esto mejora las propiedades antidesgaste y de reducción de la fricción del aceite lubricante.
productos biofarmacéuticos
El nanocarbonato de calcio también presenta buena biocompatibilidad y biodegradabilidad, lo que le otorga un gran potencial en la administración de fármacos, la reparación de tejidos y aplicaciones de biodetección. Especialmente en el desarrollo de fármacos anticancerígenos, los nanocarbonatos de calcio pueden servir como vehículo para fármacos hidrofóbicos e hidrofílicos. Su lenta biodegradación permite que los fármacos permanezcan en la zona lesionada durante más tiempo, asegurando una liberación sostenida.
Conclusión
El nanocarbonato de calcio, con sus propiedades fisicoquímicas únicas, continúa innovando y optimizando los procesos de producción. Demuestra un valor de aplicación excepcional en diversos campos. Gracias a los continuos avances tecnológicos y a una investigación más profunda, se prevé que el nanocarbonato de calcio se expanda a áreas más emergentes. Aportará avances y sorpresas a la ciencia de los materiales, la biomedicina y otras industrias. Esto seguirá impulsando el desarrollo de alta calidad en industrias relacionadas.
Polvo épico
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