纳米碳酸钙晶须的制备与表面改性及其应用研究的任务书.docx

纳米碳酸钙晶须的制备与表面改性及其应用研究的任务书
任务书
题目：纳米碳酸钙晶须的制备与表面改性及其应用研究
任务背景：
纳米碳酸钙（nCaCO3）晶须具有良好的生物相容性、机械性能及化学稳定性，有望应用于医药、食品、涂料等领域。然而，nCaCO3晶须的制备过程存在诸多问题，例如晶须的生长速度难以控制，容易团聚和形貌不均匀等。此外，由于nCaCO3晶须表面具有极性和高亲水性，不利于其在非极性基质中的分散和应用。
任务目标：
本研究旨在探究高效、稳定、可控的nCaCO3晶须制备方法，并利用表面改性技术提高其在非极性基质中的分散性和应用性能。
研究内容：
1.纳米碳酸钙晶须的制备
通过控制化学反应方程式、反应条件和添加各种助剂，建立稳定的nCaCO3晶须制备方法，并优化晶须形貌、粒径和分散度等性能指标。
2.表面改性方法
通过改变nCaCO3晶须表面化学性质、物理结构或涂覆一定厚度的有机分子层，提高其在非极性基质中的分散性和吸附性能。
3.应用研究
将改性后的nCaCO3晶须应用于医药、食品、涂料等领域，研究其在相关领域中的性能表现和应用前景。
研究方法：
1.合成方法：通过共沉淀法、水热合成法、油包水法等常规合成方法制备nCaCO3晶须，并考察不同制备方法对晶须形貌和性能的影响。
2.表面改性方法：利用溶液交换法、原位聚合法、荧光分子探针法等表面改性方法改善晶须的性能。
3.性能表征：应用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱等仪器测试晶须形貌、晶体结构和化学组成等指标。
4.应用测试：将改性后的nCaCO3晶须应用于医药、食品、涂料等领域，研究其在相关领域中的性能表现和应用前景。
预期结果：
通过对nCaCO3晶须制备和表面改性的深入研究，实现高效、稳定、可控的晶须制备，并成功改善其在非极性基质中的应用性能。研究成果可为nCaCO3晶须在生物医药、食品添加剂和涂料等领域的应用提供多种途径和依据。
时间安排：
1.第一年：完成nCaCO3晶须制备方法的探索与优化。
2.第二年：完成nCaCO3晶须表面改性方法的研究与验证。
3.第三年：完成改性后nCaCO3晶须在医药、食品、涂料等领域的应用研究。
参考文献：
1.F.A.Munoz,A.Trens,M.E.Gomez,etal.Biomimeticsynthesisandcharacterizationofcalciumcarbonatecrystalsinthepresenceofbilayermembranesandvesicles.ChemistryofMaterials,1999,11:125–132.
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3.H.Matsuda,K.Tsujioka,M.Takahashi,etal.Formationofmonodispersecalciumcarbonatenanocrystalsthroughhybridpolyelectrolyteofpoly(acrylicacid)andhydroxypropylcellulose.ColloidsandSurfacesA:PhysicochemicalandEngineeringAspects,2014,442:166–174.