多孔CaCO₃以其獨特的內部結構、表面特性及生物相容性好等優點，廣泛應用于化工、冶金、橡膠、紙張、涂料、油墨、醫藥、日用品等領域。隨著科技的不斷進步和應用領域不斷發展，開發多孔CaCO3制備工藝，是目前CaCO₃制備技術的新方向，會給CaCO₃的應用帶來新的發展機遇，進一步提升CaCO₃市場發展空間和挖掘其潛在經濟效益。下面小編簡要介紹多孔CaCO3的制備及應用。

一、多孔CaCO₃制備方法

多孔CaCO₃的形貌、性能及其用途與其制備方法和工藝有著密切關系。目前，多孔CaCO₃制備方法主要有模板法、乳狀液膜法、共沉淀法、溶劑/水熱法、凝膠結晶法等。

1、模板法

模板法主要分為軟、硬模板法兩種，多孔CaCO₃制備主要以軟模板法為主，制備得到的多孔CaCO₃形貌主要為方狀形、 球形等。其工藝過程是：

（1）首先將選好的模板劑通過一定的方法在其表面包覆一層CaCO₃，使其形成核殼結構；

（2）再通過溶劑溶解、高溫煅燒或化學反應等方法將模板劑去除，最終得到中空結構粒子。

軟模板法優點是：方法簡單，不需要特殊溶劑，制備條件溫和。

缺點是：多孔CaCO₃結構可控性上較差，制備時影響因素較多，同時在煅燒除去模板劑時存在耗能嚴重的問題。

軟模板法制備的多孔CaCO3SEM圖片

硬模板劑優點是：可以制備特定形貌的多孔CaCO₃。缺點是：硬模板劑在除模板時存在較大困難，致使其發展較為受限。

2、乳狀液膜法

乳狀液膜法是將兩種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下形成乳液，在微泡中經成核、聚結、團聚、熱處理后得到納米粒子。該方法主要用于制備多孔納米CaCO₃。

乳狀液膜法優點是：可以制備球形結構、花瓣狀、核殼狀等特殊形貌CaCO₃，且粉體粒度均勻，分布范圍窄。

乳狀液膜法制備多孔納米CaCO₃圖

3、共沉淀法

共沉淀法是指在電解質溶液中加入合適的沉淀劑，繼而反應生成粒度小、分散均勻的沉淀。目前，研究者采用共沉淀的方法，以NaCO₃和CaCl₂為原料，牛血清蛋白作為添加劑，同時采用乙二醇、甘油作為助溶劑，將沉淀分離、洗滌、干燥后，得到近球形多孔CaCO₃粉體顆粒。

共沉淀法優點是：工藝簡單，操作便捷。

共沉淀法制備多孔納米CaCO₃圖

4、溶劑/水熱法

溶劑/水熱法是將CaO溶解在油酸乙醇溶液、油酸已二醇溶液或水中，采用十六烷基三甲基溴化銨、聚 N-乙烯基-2-吡咯烷酮、 PEG 等表面活性劑作為添加劑，制備CaCO₃粉體。

溶劑/水熱法：優點是：可以制備多種不同多孔CaCO₃粉體，且可以防止粉體粒子之間團聚。

溶劑/水熱法制備不同CaCO₃形貌圖

5、凝膠結晶法

凝膠結晶法是一種獲得低溶解度化合物晶體的方法，但該方法還處于開發研究階段，技術并不完全成熟。該方法是以NaCO₃、CaCl₂為原料制備得到相應水溶液，然后在劇烈攪拌的情況下進行等物質的量混合，得到碳酸鈣的過飽和溶液，繼而結晶得到產品。

二、多孔碳酸鈣應用

1、藥物載體

利用多孔CaCO₃的無毒和良好的生物相容性的優點，以多孔碳酸鈣作為載體，應用于藥物傳輸，同時它還能直接作為藥物應用于補鈣、抑制胃酸等。

多孔CaCO₃應用于藥物傳輸

2、生物陶瓷

由于碳酸鈣具有良好的成骨誘骨活性、生物相容性和降解性，在生物學、醫藥學中被廣泛應用。以天然珊瑚等高碳酸鈣含量天然資源為原料，采用溶劑/水熱法等多種方法制備的新型多孔碳酸鈣陶瓷可制成細胞支架，還可應用于骨缺損的修復及作為骨移植材料。

新型多孔碳酸鈣陶瓷應用于骨缺損的修復

3、造紙工業

在回收紙應用中，添加多孔超細CaCO₃可有效提高回收紙質量，尤其是在提高紙張白度、吸墨性和疏水性方面。因此，多孔CaCO₃在造紙工業中的應用迎來新局面。

多孔CaCO₃應用于造紙工業

 4、超疏水表面材料

超疏水材料，又稱仿荷葉表面材料，是表面穩定接觸角大于150°、滾動接觸角小于10°的一種特殊材料，主要用于防水、防霧、防雪、防污等方面。多孔CaCO₃應用于超疏水表面材料，具有耐用性、可重復性、制備簡便性等明顯優勢。

多孔CaCO₃應用于超疏水表面材料

5、制備生物傳感器

多孔CaCO₃殼聚糖復合膜，繼而固定乙酰膽堿酯酶制作生物傳感器。將此傳感器應用在農藥檢測方面，具有良好的再現性與穩定性。生物傳感器在臨床診斷、工業控制、食品和藥物分析、環境保護以及生物技術等研究中有著廣泛的應用前景。

多孔CaCO₃制備生物傳感器應用于農藥檢測

6、其他應用

利用多孔CaCO₃的高比表面積和大孔容進行有毒甲醛蒸氣的吸附研究，其吸附量能達到8.2mg甲醛/g，表明多孔CaCO₃也可用于有毒有害氣體的處理。

參考文獻：1、陳彰旭，辛梅華，李明春等，模板法合成碳酸鈣研究進展，化工進展。

2、李枝，不同形貌輕質碳酸鈣的制備及其工藝條件研究，合肥工業大學。

3、李亮，朱英杰，曹少文，碳酸鈣納米結構多孔空心微球的制備及其藥物緩釋性能研究，無機材料學報。

作者：李波濤