Devido à sua morfologia única, elevada área superficial específica e grande porosidade, carbonato de cálcio esférico poroso As partículas apresentam vantagens distintas em áreas como materiais de adsorção e biocompósitos. Elas se tornaram um dos temas mais relevantes na pesquisa atual sobre CaCO3.
Carbonato de cálcio vaterita esférico micro-nanoporoso de grau alimentício
Utilizando conchas de mexilhão descartadas como fonte de cálcio, obtém-se vaterita esférica micro-nanoporosa. carbonato de cálcio (CaCO3) O produto foi preparado pelo método de metátese. O produto resultante é principalmente vaterita em forma cristalina, representando 92,351 TP3T. A morfologia é predominantemente porosa e esférica. As partículas esféricas têm um tamanho médio de 1,917 μm, um tamanho mediano (D50) de 3,503 μm e um índice de aglomeração de 1,83. O produto atinge uma pureza de CaCO3 de 98,531 TP3T, com teor de Mg2+ inferior a 11 TP3T. Ele atende aos requisitos da norma nacional para aditivos de carbonato de cálcio de grau alimentício.
Fertilizante de liberação lenta em esferas de aerogel poroso à base de cálcio
Os fertilizantes tradicionais sofrem com baixas taxas de utilização, enquanto as opções de liberação lenta existentes permanecem caras. Para superar essas limitações, Shou Anfa et al. sintetizaram um fertilizante de liberação lenta em esferas de aerogel poroso à base de cálcio utilizando um método sol-gel. Essa abordagem combina com sucesso a estrutura mesoporosa do carbonato de cálcio poroso (CaCO3) com a rede tridimensional dos aerogéis. O desempenho da liberação lenta de nutrientes foi avaliado sistematicamente por meio de um método de lixiviação em coluna de solo.
Os experimentos mostram que o carbonato de cálcio poroso preparado possui um tamanho médio de poro de 16,835 nm. Ele exibe uma estrutura mesoporosa com forma cristalina de calcita. Testes de lixiviação em coluna de solo mostraram que a liberação de nutrientes em 24 horas foi de 17,8% a 20,5%, significativamente menor do que os 22,5% a 29,5% do grupo controle com esferas de hidrogel. Após 28 dias, a liberação cumulativa atingiu 62,2% a 73%, superando as esferas de hidrogel (49,5% a 66,5%) em eficácia a longo prazo. Também suprimiu eficazmente a liberação inicial abrupta de nutrientes. Comparado com a taxa de lixiviação cumulativa (cerca de 8,8%) da ureia aplicada no carbonato de cálcio poroso sem aditivos, confirmou-se que o material possui uma função secundária de liberação lenta.
Peneira Molecular Composta
Utilizando nano-CaCO3 como molde para macroporos, uma peneira molecular de silicalita de titânio composta por macroporos e microporos (TS-1), com tamanho de macroporos de aproximadamente 60 nm, foi preparada por conversão em gel seco e síntese hidrotérmica. Os efeitos da dosagem de CaCO3, da quantidade de agente molde e do teor de água sobre o tamanho dos poros, o estado das espécies de titânio e o desempenho catalítico na hidroxilação do fenol foram estudados sistematicamente.
O estudo descobriu que o CaCO3 não apenas constrói macroporos, mas também altera a forma de coordenação das espécies de titânio. Graças à menor resistência à difusão e à inibição da formação de TiO2 anatase, o compósito de macroporos/microporos TS-1 apresentou excelente atividade catalítica na hidroxilação do fenol.
Material biocompósito poroso de carbonato de cálcio
Com base em microesferas porosas de carbonato de cálcio (CaCO3) preparadas por co-precipitação, foi construído um sistema de liberação controlada de azoxistrobina com dupla responsividade ao pH (Az/CaCO3@TA-Cu), com uma carga de fármaco de 16,42%. Estudos de liberação simulada mostraram que o Az/CaCO3@TA-Cu apresenta bom desempenho de liberação controlada por pH. A taxa de liberação cumulativa em tampão fosfato a pH 7 durante 96 horas foi de 36,99%. Em pH 5 e pH 9, as taxas de liberação cumulativa foram de 74,32% e 58,79%, respectivamente.
Experimentos de taxa de crescimento micelial mostraram que o Az/CaCO3@TA-Cu possui um forte efeito inibitório sobre o Fusarium graminearum. Sua concentração inibitória mediana foi 6,58 e 3,28 vezes maior que a do Az puro e do Az/CaCO3, respectivamente. Além disso, análises estatísticas sobre a germinação do trigo e a sobrevivência do peixe-zebra demonstraram que o Az/CaCO3@TA-Cu oferece melhor biocompatibilidade do que o Az/CaCO3 e o Az puro.
Material poroso de carbonato de cálcio para adsorção de chumbo em águas residuais
Utilizando calcário como matéria-prima, carbonato de cálcio poroso (CaCO3) à base de calcário foi preparado pelo método de carbonização + molde. Este material foi utilizado no tratamento de efluentes simulados contendo chumbo (Pb2+). Os resultados mostraram que as condições ótimas foram as seguintes: dosagem de CaCO3 poroso de 0,18 g, concentração inicial de Pb2+ de 1500 mg·L-1, temperatura de adsorção de 40 °C e tempo de adsorção de 120 min. Nessas condições, a taxa de adsorção de Pb2+ em 100 mL de solução de nitrato de chumbo atingiu 99,71%. A capacidade de adsorção foi de 815,56 mg·g-1. Após regeneração ultrassônica, a taxa e a capacidade de adsorção foram de 77,75% e 636,42 mg·g-1, respectivamente.
Material de adsorção de dióxido de carbono à base de cálcio poroso
Utilizando KCl, NaCl e LiCl como sais molde, materiais de CaCO3 foram preparados e seu desempenho de adsorção de CO2 foi avaliado sistematicamente. As capacidades de adsorção de CO2 de CaCO3-KCl, CaCO3-NaCl e CaCO3-LiCl foram de 0,39, 0,32 e 0,31 mmol/g, respectivamente. Após 10 ciclos de teste de ruptura, a capacidade de adsorção de CO2 de CaCO3-KCl diminuiu em apenas 7%. O material também apresentou bom desempenho na separação de CO2/N2.
Material de superfície super-hidrofóbico
Os materiais super-hidrofóbicos são frequentemente chamados de materiais biomiméticos da superfície da folha de lótus. Eles são definidos por um ângulo de contato estável na superfície superior a 150° e um ângulo de contato de rolamento inferior a 10°.
Para fabricar tal superfície, os pesquisadores utilizaram uma camada personalizada de microesferas porosas de carbonato de cálcio (CaCO3) como molde. Uma superfície super-hidrofóbica de polietileno foi então produzida com sucesso por meio de prensagem a quente seguida de ataque ácido. Comparado com moldes tradicionais, o carbonato de cálcio poroso oferece vantagens claras em termos de durabilidade, repetibilidade, facilidade de preparação e área do molde. A molhabilidade da superfície foi avaliada pela medição do ângulo de contato estático da água (ACA). Os resultados foram significativamente melhores do que os de superfícies lisas comuns. Quando em contato com água da chuva, a superfície apresentou forte resistência ao impacto da água.
Da alimentação às superfícies funcionais — O papel de Equipamento Epic para Trituração de Pó
Em todas essas aplicações, o valor do carbonato de cálcio poroso depende de um fator crucial: o controle preciso do tamanho das partículas, da morfologia e da forma cristalina. É exatamente aí que os equipamentos de britagem e moagem da Epic Powder desempenham um papel decisivo. A Epic Powder oferece uma cadeia de processamento completa para a produção de carbonato de cálcio (CaCO3), convertendo conchas e calcário brutos em pós funcionais de alto valor agregado. Sua linha de equipamentos inclui: moinhos de bolas, moinhos a jato, moinhos classificadores de ar e independentes classificadores de ar.
Esses sistemas avançados de moagem e classificação permitem a produção de CaCO3 em micro e nanoescala. As partículas resultantes apresentam distribuição granulométrica estreita e morfologia uniforme. Isso fornece a matéria-prima confiável necessária para o controle da fase vaterita, a formação de mesoporos e a incorporação em materiais compósitos. Para fabricantes que transformam carbonato de cálcio comum em materiais porosos de alto desempenho, a Epic Powder oferece os equipamentos essenciais para transformar a viabilidade técnica em produção em larga escala.
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— Publicado por Emily Chen