Poroso carbonato de cálcio Partículas de (CaCO3) estão ganhando destaque para uso em cromatografia, carregamento de biomoléculas e liberação de fármacos. Elas também são aplicadas em minerais biomiméticos e na construção de superfícies super-hidrofóbicas.
Preparação Tecnologia de Porosos Carbonato de cálcio
O método de molde tornou-se a principal abordagem para a preparação de materiais porosos carbonato de cálcio.
Surfactantes, polímeros e componentes naturais de plantas são utilizados como moldes. Com o avanço da pesquisa, métodos como coprecipitação, membrana de emulsão e métodos solvente/hidrotérmicos foram desenvolvidos. Esses métodos enriquecem significativamente as técnicas de preparação.
Dentre as diversas técnicas de preparação, o método do molde é comumente utilizado e bem estabelecido. O princípio básico é revestir o molde escolhido com carbonato de cálcio, formando uma estrutura núcleo-casca. O molde é então removido por meio de dissolução em solvente, calcinação em alta temperatura ou químico reações. Esse processo resulta em partículas com estrutura oca.
O método de molde é dividido principalmente em métodos de molde macio e rígido, sendo o método de molde macio predominante na preparação de carbonato de cálcio poroso. No método de molde, são utilizados surfactantes de baixo peso molecular e solventes orgânicos, juntamente com compostos orgânicos de alto peso molecular ou polímeros como moldes.
O carbonato de cálcio poroso preparado pelo método do molde macio geralmente apresenta formas cúbicas ou esféricas. Essas partículas frequentemente contêm estruturas de buraco de minhoca e suas superfícies podem conter pequenas quantidades de agentes molde ou produtos de decomposição.
Carbonato de cálcio Tecnologia de Controle de Poros e Morfologia
Na preparação de partículas porosas de CaCO3, o foco está no controle da morfologia e nos mecanismos de nucleação. O controle da morfologia do CaCO3 poroso é obtido principalmente por meio de surfactantes, sendo o processo de produção também fundamental. Existem diversos surfactantes, incluindo pequenas moléculas, como o ácido L-aspártico aniônico. Mais comumente, são utilizados aditivos à base de polímeros, como poliestireno sulfonato aniônico (PSS), álcool polivinílico não iônico (PVA), poliacrilamida (PAM) e óxido de polietileno (PEO). Copolímeros em bloco anfifílicos (DHBCs) e sistemas surfactantes de dois componentes, como a mistura complexa de copolímeros tribloco de SDS e PEO-PPO-PEO, também são utilizados.
Campos de aplicação do carbonato de cálcio poroso
As aplicações do carbonato de cálcio poroso dependem principalmente de sua estrutura e forma cristalina.
Portanto, estudar seus métodos e mecanismos de preparação tornou-se um tema importante em seu desenvolvimento.
Farmacêutico Operadora
O carbonato de cálcio poroso pode servir como material carreador de fármacos, oferecendo alta capacidade de carga e bom desempenho de liberação sustentada. Especialmente quando envolto em um material de revestimento responsivo, pode prevenir a liberação repentina de pesticidas e aprimorar as funções responsivas do sistema de liberação de fármacos. Isso resulta em um sistema com propriedades de liberação controlada multirresponsivas.
Materiais da bateria
Pesquisadores utilizaram pela primeira vez carbonato de cálcio em nanoescala como aditivo eletrolítico sólido em baterias de lítio metálico. Ele se liga a subprodutos como HF no eletrólito, suprimindo a acidez e formando uma camada SEI mais densa e robusta. Os íons Ca2+ liberados em EC/DEC podem ser adsorvidos na superfície metálica, proporcionando um efeito de blindagem eletrostática.
Materiais Plásticos
O carbonato de cálcio poroso tem aplicações versáteis em plásticos. Por um lado, serve como enchimento para melhorar as propriedades mecânicas e ópticas. Por outro, atua como agente nucleante para melhorar a processabilidade.
Material de adsorção
A alta área superficial específica e a porosidade do carbonato de cálcio poroso conferem-lhe excelentes propriedades de adsorção. Uma instituição inventou um método para desfluorar águas residuais de flotação de mica-lítio, utilizando um agente desfluorante que inclui um precipitante e um agente disruptor de adsorção. O agente disruptor de adsorção é carbonato de cálcio poroso carregado com NaOH e AlCl3. Ao adicionar o agente disruptor de adsorção ao agente desfluorante, o desafio de remover o flúor de complexos de ácido fluorossilícico é abordado.
Material Adesivo
Uma empresa inventou um adesivo de alta adesão e resistente a solventes e seu método de preparação, juntamente com um filme composto de poliimida e um estêncil para serigrafia. O adesivo é modificado com agentes de acoplamento de fenilsilano e carregado com 18 a 30 partes de um agente de cura. A alta carga de agente de cura confere ao produto alta adesão e resistência a solventes, tornando-o especialmente adequado para a colagem de filmes de poliimida e malhas metálicas para estênceis de serigrafia.
Materiais de revestimento à base de papel
Uma empresa inventou um material decorativo à base de papel com resistência UV. Neste material, cargas porosas de carbonato de cálcio são adicionadas com dióxido de titânio, criando com sucesso uma superfície à base de papel com excelente proteção UV.
Biossensores
Biossensores são métodos rápidos de análise de traços em nível molecular. Possuem amplas perspectivas de aplicação em diagnóstico clínico, controle industrial, análise de alimentos e medicamentos, proteção ambiental e pesquisa em biotecnologia.
Aditivo para pavimento asfáltico
Uma empresa inventou um aditivo para pavimento asfáltico, um pavimento asfáltico auto-reparador e seu método de preparação. O aditivo é um material compósito feito de microcápsulas modificadas com nanofios de prata, um rejuvenescedor asfáltico e carbonato de cálcio poroso. O material compósito libera o rejuvenescedor asfáltico de forma lenta e eficaz à medida que o pavimento asfáltico se forma, compensando a perda de componentes aromáticos no asfalto. Isso retarda o processo de envelhecimento e fissuração do asfalto. O efeito sinérgico de ambos os componentes aumenta a durabilidade e a capacidade de autorreparação do pavimento asfáltico, tornando-o altamente prático.
Biocerâmica
Devido à sua excelente osteocondutividade, biocompatibilidade e degradabilidade, o carbonato de cálcio é amplamente utilizado em biologia e medicina. No início da década de 1990, o carbonato de cálcio poroso já era utilizado para a cultura in vitro de células de medula óssea humana, fibroblastos, fibroblastos gengivais e osteoblastos fetais de ratos. Comparado a outros materiais, o carbonato de cálcio poroso não só apresenta boa porosidade, tamanho e conectividade dos poros, como também apresenta melhor biocompatibilidade. Ele auxilia na regeneração e no reparo ósseo. Clinicamente, em ortopedia e cirurgia bucomaxilofacial, o carbonato de cálcio poroso tem sido utilizado para o reparo de defeitos ósseos, com bons resultados.
Conclusão
Atualmente, a pesquisa sobre carbonato de cálcio poroso concentra-se mais em suas aplicações de ponta. Devido à sua estrutura porosa, alta área superficial específica e porosidade, é utilizado como agente de tratamento de água para adsorver substâncias dissolvidas e materiais coloidais na água. No entanto, a pesquisa sobre a adsorção de poluentes gasosos, partículas finas e metais pesados pelo carbonato de cálcio poroso ainda requer mais avanços.
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