[发明专利]单分散的具有多孔多晶结构的仿生花粉状碳酸钙纳米材料及其制备方法

权利要求书

1.一种单分散的具有多孔多晶结构的仿生花粉状碳酸钙纳米材料，其特征在于，该碳酸钙纳米材料是一种表面凹凸不平并且类似自然界中花粉或者病毒形貌的碳酸钙纳米材料，纳米颗粒尺寸：长150-550nm，宽80-150nm，比表面积为60-170m²/g，所述碳酸钙纳米材料上具有尺寸在2-10nm之间的介孔。

2.一种如权利要求1所述的单分散的具有多孔多晶结构的仿生花粉状碳酸钙纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将一定量的前驱体钙盐和碱溶解在有机溶剂中，通过在超声分散或磁力搅拌得到澄清混合溶液，用密封薄膜将上述溶液的容器A密封，并在密封薄膜上留下若干小孔；

(2)将易分解的碳酸盐放置于容器B，同时将其用密封薄膜封口并扎孔；

(3)将容器A和容器B置于大体积的容器C中，同时在大容器C中放置一定量的吸水硅胶并且将其封口，接下来静置放置直至容器A中溶液产生白色沉淀，然后将所得沉淀经离心分离和洗涤后，即得到具有多孔、多晶结构的仿生花粉状碳酸钙纳米材料。

3.根据权利要求2所述的单分散的具有多孔多晶结构的仿生花粉状碳酸钙纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为液态直链烷基醇或者其异构体醇类、液态的直链烷烃或环烷烃类、液态的有机烯烃类、芳香烃类、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、乙醚中的一种或几种；

所述的前驱体钙盐是可溶于有机溶剂的有机钙盐前驱体或者无机钙盐前驱体中的一种或几种；所述的有机钙盐前驱体为有机配体螯合配位钙离子得到的钙盐前驱体，所述的无机钙盐前驱体为氯化钙、硝酸钙或高氯酸钙；

所述的碱是有机碱或者无机碱；所述的有机碱为有机胺类；

所述的易分解的碳酸盐是无机碳酸盐或者碳酸氢盐；

反应体系溶液中钙盐的浓度范围是5-15wt％；所用的前驱体钙盐与添加的碱的质量比为5-100：1；反应周期范围为1-3天；反应温度在室温条件下，即随着季节变换控制范围在5-40℃。

4.根据权利要求2或3所述的单分散的具有多孔多晶结构的仿生花粉状碳酸钙纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的前驱体钙盐为氯化钙、硝酸钙、醋酸钙、葡萄糖酸钙、磷酸一氢钙、磷酸二氢钙、硅酸钙、过磷酸钙、柠檬酸钙、焦磷酸钙、月桂酸钙、乳酸钙、乙酰丙酮钙、乙二胺四乙酸钙、酒石酸钙中的一种或几种。

5.根据权利要求2或3所述的单分散的具有多孔多晶结构的仿生花粉状碳酸钙纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的有机碱为甲胺、乙胺、丙胺、二甲胺、二乙胺、三乙胺或六亚甲基四胺，所述的无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡或氨水中的一种或几种。

6.根据权利要求2或3所述的单分散的具有多孔多晶结构的仿生花粉状碳酸钙纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的易分解的碳酸盐为碳酸铵、碳酸钠、碳酸氢铵、碳酸氢钾、碳酸氢钠中的一种或几种。

7.根据权利要求2或3所述的单分散的具有多孔多晶结构的仿生花粉状碳酸钙纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂是乙醇、甲醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、苯甲醇、乙醚、己烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、三氯甲烷、乙醚中的一种或几种。

8.根据权利要求2或3所述的单分散的具有多孔多晶结构的仿生花粉状碳酸钙纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的容器A、容器B和容器C为玻璃容器或有机塑料容器，包括玻璃烧瓶、玻璃烧杯、表面皿、锥形瓶、广口瓶、称量瓶、试管、量杯、塑料烧杯、离心管中的一种或几种。

9.根据权利要求2所述的单分散的具有多孔多晶结构的仿生花粉状碳酸钙纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的所选用超声分散为超生振动溶解分散，功率范围为100-400W；

步骤(3)所述的离心分离的离心转速在5000-12000rpm，每次离心时间3-10min；

步骤(3)所述的洗涤选用的溶剂为水、乙醇、丙酮、乙醚、环己烷、正己烷中的一种或几种。

10.根据权利要求2或3所述的单分散的具有多孔多晶结构的仿生花粉状碳酸钙纳米材料的制备方法，其特征在于，所选用的密封薄膜材质为聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯中的一种或几种。