แคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุนคืออะไร และมีประโยชน์อย่างไร?

มีรูพรุน แคลเซียมคาร์บอเนต อนุภาค (CaCO3) กำลังได้รับความสนใจสำหรับการนำไปใช้ในโครมาโทกราฟี การบรรจุไบโอโมเลกุล และการปลดปล่อยยา นอกจากนี้ยังนำไปใช้ในแร่ธาตุเลียนแบบชีวภาพและโครงสร้างพื้นผิวแบบซุปเปอร์ไฮโดรโฟบิกอีกด้วย

การตระเตรียม เทคโนโลยีของรูพรุน แคลเซียมคาร์บอเนต

วิธีเทมเพลตกลายเป็นแนวทางหลักในการเตรียมรูพรุน แคลเซียมคาร์บอเนต.
สารลดแรงตึงผิว โพลิเมอร์ และส่วนประกอบของพืชธรรมชาติถูกนำมาใช้เป็นแม่แบบ ด้วยความก้าวหน้าของการวิจัย วิธีการต่างๆ เช่น การตกตะกอนร่วมกัน เมมเบรนอิมัลชัน และวิธีตัวทำละลาย/ไฮโดรเทอร์มอลก็ได้รับการพัฒนาขึ้น วิธีการเหล่านี้ทำให้เทคนิคการเตรียมสารมีความสมบูรณ์มากยิ่งขึ้น

ในบรรดาเทคนิคการเตรียมต่างๆ วิธีแม่แบบเป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไปและเป็นที่ยอมรับกันดี หลักการสำคัญคือการเคลือบแม่แบบที่เลือกด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตเพื่อสร้างโครงสร้างแกน-เปลือก จากนั้นจึงนำแม่แบบออกโดยการละลายตัวทำละลาย การเผาที่อุณหภูมิสูง หรือ เคมี ปฏิกิริยา กระบวนการนี้ส่งผลให้เกิดอนุภาคที่มีโครงสร้างกลวง

วิธีเทมเพลตแบ่งออกเป็นวิธีเทมเพลตแบบอ่อนและแบบแข็ง โดยวิธีเทมเพลตแบบอ่อนเป็นวิธีการหลักในการเตรียมแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุน ในวิธีเทมเพลต จะใช้สารลดแรงตึงผิวโมเลกุลขนาดเล็กและตัวทำละลายอินทรีย์ ร่วมกับสารประกอบอินทรีย์โมเลกุลขนาดใหญ่ (สูง) หรือพอลิเมอร์เป็นเทมเพลต

แคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุนซึ่งเตรียมโดยใช้วิธีเทมเพลตแบบอ่อนมักมีรูปร่างเป็นลูกบาศก์หรือทรงกลม อนุภาคเหล่านี้มักมีโครงสร้างแบบเวิร์มโฮล และพื้นผิวอาจมีตัวแทนเทมเพลตหรือผลิตภัณฑ์สลายตัวในปริมาณเล็กน้อย

แคลเซียมคาร์บอเนต เทคโนโลยีการควบคุมรูพรุนและสัณฐานวิทยา

ในการเตรียมอนุภาค CaCO3 ที่มีรูพรุน จะเน้นที่การควบคุมสัณฐานวิทยาและกลไกการสร้างนิวเคลียส การควบคุมสัณฐานวิทยาของ CaCO3 ที่มีรูพรุนนั้นทำได้โดยใช้สารลดแรงตึงผิวเป็นหลัก โดยกระบวนการผลิตก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน มีสารลดแรงตึงผิวหลายชนิด รวมถึงโมเลกุลขนาดเล็ก เช่น กรดแอสปาร์ติกแอลแอนไออนิก โดยทั่วไปแล้ว จะใช้สารเติมแต่งที่เป็นโพลีเมอร์ เช่น โพลิสไตรีนซัลโฟเนตแอนไออนิก (PSS) โพลิไวนิลแอลกอฮอล์ที่ไม่ใช่ไอออนิก (PVA) โพลีอะคริลาไมด์ (PAM) และโพลีเอทิลีนออกไซด์ (PEO) นอกจากนี้ยังมีการใช้โคพอลิเมอร์บล็อกแอมฟิฟิลิก (DHBC) และระบบสารลดแรงตึงผิวสององค์ประกอบ เช่น ส่วนผสมโคพอลิเมอร์ไตรบล็อก SDS ที่ซับซ้อนและ PEO-PPO-PEO

ขอบเขตการใช้งานของแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุน

การใช้งานแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับโครงสร้างและรูปแบบผลึกของมัน
ดังนั้น การศึกษาเกี่ยวกับวิธีการและกลไกในการเตรียมการจึงกลายเป็นประเด็นร้อนแรงในการพัฒนา

เภสัชกรรม ผู้ให้บริการ

แคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุนสามารถทำหน้าที่เป็นวัสดุพาหะยา ทำให้มีความสามารถในการบรรจุยาได้สูงและประสิทธิภาพการปลดปล่อยยาแบบต่อเนื่องที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อหุ้มด้วยวัสดุเปลือกที่ตอบสนองได้ดี จะสามารถป้องกันการปลดปล่อยยาฆ่าแมลงอย่างกะทันหันและเพิ่มประสิทธิภาพการตอบสนองของระบบนำส่งยา ส่งผลให้ระบบมีคุณสมบัติการปลดปล่อยยาแบบควบคุมที่ตอบสนองได้หลายระดับ

วัสดุของแบตเตอรี่

นักวิจัยได้ใช้แคลเซียมคาร์บอเนตในระดับนาโนเป็นสารเติมแต่งอิเล็กโทรไลต์แข็งในแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลเป็นผลิตภัณฑ์เสริม แคลเซียมคาร์บอเนตจะจับกับผลพลอยได้ เช่น HF ในอิเล็กโทรไลต์ โดยยับยั้งความเป็นกรดและสร้างชั้น SEI ที่หนาแน่นและแข็งแรงยิ่งขึ้น ไอออน Ca2+ ที่ถูกปลดปล่อยออกมาใน EC/DEC สามารถดูดซับบนพื้นผิวโลหะได้ ทำให้เกิดผลป้องกันไฟฟ้าสถิต

วัสดุพลาสติก

แคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุนสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในพลาสติกได้หลากหลาย โดยทำหน้าที่เป็นสารตัวเติมเพื่อเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลและทางแสง และทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อปรับปรุงการแปรรูป

วัสดุดูดซับ

พื้นผิวจำเพาะสูงและรูพรุนของแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุนทำให้มีคุณสมบัติในการดูดซับได้ดีเยี่ยม สถาบันแห่งหนึ่งได้คิดค้นวิธีการขจัดฟลูออไรด์ออกจากน้ำเสียจากการแยกตัวของลิเธียมไมกาโดยใช้ตัวแทนขจัดฟลูออไรด์ซึ่งประกอบด้วยสารตกตะกอนและตัวแทนรบกวนการดูดซับ ตัวแทนรบกวนการดูดซับคือแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุนซึ่งบรรจุ NaOH และ AlCl3 โดยการเติมตัวแทนรบกวนการดูดซับลงในตัวแทนขจัดฟลูออไรด์ จะช่วยแก้ปัญหาในการกำจัดฟลูออไรด์ออกจากคอมเพล็กซ์กรดฟลูออโรซิลิซิก

วัสดุยึดติด

บริษัทแห่งหนึ่งได้คิดค้นกาวที่มีแรงยึดเกาะสูงและทนต่อตัวทำละลาย และวิธีการเตรียมกาวดังกล่าว ร่วมกับฟิล์มคอมโพสิตโพลิอิไมด์และสเตนซิลการพิมพ์สกรีน กาวดังกล่าวได้รับการดัดแปลงด้วยสารจับคู่ฟีนิลไซเลนและเติมสารบ่ม 18-30 ส่วน สารบ่มที่มีปริมาณสูงช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีแรงยึดเกาะและทนต่อตัวทำละลายสูง จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการยึดฟิล์มโพลิอิไมด์และตาข่ายโลหะสำหรับสเตนซิลการพิมพ์สกรีน

วัสดุหุ้มที่ทำจากกระดาษ

บริษัทแห่งหนึ่งได้คิดค้นวัสดุตกแต่งที่ทำจากกระดาษซึ่งมีคุณสมบัติป้องกันรังสี UV โดยวัสดุนี้ประกอบด้วยสารตัวเติมแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุนซึ่งบรรจุไททาเนียมไดออกไซด์ ซึ่งช่วยให้ได้พื้นผิวที่ทำจากกระดาษที่มีคุณสมบัติป้องกันรังสี UV ได้ดีเยี่ยม

ไบโอเซนเซอร์

ไบโอเซนเซอร์เป็นวิธีการวิเคราะห์ระดับร่องรอยอย่างรวดเร็วในระดับโมเลกุล ไบโอเซนเซอร์มีศักยภาพในการนำไปประยุกต์ใช้ในการวินิจฉัยทางคลินิก การควบคุมอุตสาหกรรม การวิเคราะห์อาหารและยา การปกป้องสิ่งแวดล้อม และการวิจัยด้านเทคโนโลยีชีวภาพ

ส่วนผสมวัสดุแอสฟัลต์ปูผิวทาง

บริษัทแห่งหนึ่งได้คิดค้นสารเติมแต่งสำหรับทางเท้าแอสฟัลต์ สารเติมแต่งสำหรับทางเท้าแอสฟัลต์ที่ซ่อมแซมตัวเองได้ และวิธีการเตรียมสารเติมแต่งดังกล่าว สารเติมแต่งดังกล่าวเป็นวัสดุคอมโพสิตที่ผลิตจากไมโครแคปซูลที่ดัดแปลงด้วยนาโนไวร์เงิน สารฟื้นฟูแอสฟัลต์ และแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุน วัสดุคอมโพสิตจะปล่อยสารฟื้นฟูแอสฟัลต์อย่างช้าๆ และมีประสิทธิภาพในขณะที่ทางเท้าแอสฟัลต์ก่อตัวขึ้น โดยชดเชยการสูญเสียองค์ประกอบอะโรมาติกในแอสฟัลต์ ซึ่งจะช่วยชะลอกระบวนการเสื่อมสภาพและการแตกร้าวของแอสฟัลต์ ผลการทำงานร่วมกันขององค์ประกอบทั้งสองช่วยเพิ่มความทนทานและความสามารถในการซ่อมแซมตัวเองของทางเท้าแอสฟัลต์ ทำให้ใช้งานได้จริงอย่างมาก

ไบโอเซรามิกส์

เนื่องจากแคลเซียมคาร์บอเนตมีคุณสมบัติในการนำกระดูกได้ดี เข้ากันได้ทางชีวภาพ และย่อยสลายได้ จึงทำให้แคลเซียมคาร์บอเนตถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในทางชีววิทยาและการแพทย์ ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 แคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุนถูกนำมาใช้ในการเพาะเลี้ยงเซลล์ไขกระดูกของมนุษย์ ไฟโบรบลาสต์ ไฟโบรบลาสต์เหงือก และเซลล์สร้างกระดูกของหนูในครรภ์ในหลอดทดลอง เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุอื่นๆ แคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุนไม่เพียงแต่มีรูพรุน ขนาดรูพรุน และการเชื่อมต่อของรูพรุนที่ดีเท่านั้น แต่ยังมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีกว่าอีกด้วย โดยช่วยชี้นำการสร้างและซ่อมแซมกระดูก ในทางคลินิก แคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุนถูกนำมาใช้ในการซ่อมแซมกระดูกที่มีข้อบกพร่องในด้านกระดูกและศัลยกรรมช่องปากและขากรรไกร และให้ผลลัพธ์ที่ดี

บทสรุป

ปัจจุบัน การวิจัยแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุนมุ่งเน้นไปที่การใช้งานระดับสูงมากขึ้น เนื่องจากโครงสร้างที่มีรูพรุน พื้นที่ผิวจำเพาะสูง และรูพรุน จึงใช้เป็นสารบำบัดน้ำเพื่อดูดซับสารละลายและวัสดุคอลลอยด์ในน้ำ อย่างไรก็ตาม การวิจัยเกี่ยวกับการดูดซับมลพิษก๊าซ อนุภาคขนาดเล็ก และโลหะหนักของแคลเซียมคาร์บอเนตที่มีรูพรุนยังคงต้องมีการพัฒนาเพิ่มเติม

ผงมหากาพย์

Epic Powder มีประสบการณ์การทำงานในอุตสาหกรรมผงละเอียดมากว่า 20 ปี ส่งเสริมการพัฒนาผงละเอียดมากในอนาคตอย่างแข็งขัน โดยเน้นที่กระบวนการบด การบด การจำแนก และการปรับเปลี่ยนผงละเอียดมาก ติดต่อเราเพื่อขอรับคำปรึกษาฟรีและโซลูชันที่ปรับแต่งได้! ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราทุ่มเทเพื่อจัดหาผลิตภัณฑ์และบริการคุณภาพสูงเพื่อเพิ่มมูลค่าให้กับการแปรรูปผงของคุณ Epic Powder—ผู้เชี่ยวชาญด้านการแปรรูปผงที่คุณวางใจได้!