聚合物控制模拟生物矿化

近年来,受自然启发的合成思路已日益引起广泛的重视。本文综述了运用各种不同的分子模板对无机晶体的生物矿化过程,多种无机晶体生长和无机-有机复合材料的形貌与结构的调控作用以及分子模板与外界静态模板的协调控制效应等方面的最新进展。重点讨论简单的有机添加剂如水溶性功能聚合物及表面活性剂等对无机晶体晶化的模板效应及其在复杂无机结构形成过程中的相互协同作用、在混合溶液体系中的新的影响效应等。讨论了模拟生物矿化方法在构筑新颖无机纳米材料及无机-有机复合材料的新途径及其自组装机理。目前的研究进展表明,通过选择合适的分子模板和外界静态模板、适当的合成微环境和运用合适的自组装机制,有可能实现对所有无机晶体的形貌控制和复杂杂化结构的合理构筑。展望了这些尺度可控而结构特殊等级材料潜在的重要应用价值。

模拟生物矿化制备球形碳酸钙粒子及表征

模拟生物矿化原理,以磷酸酯(DDP)作为有机质,采用碳化法制备了具有球形CaCO3粒子。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、热重(TGA)及活化指数等检测手段对所得CaCO3粒子的形貌、晶型及性能进行了表征。

不同表面官能团和化学组成共聚物微球的表面生物矿化研究

采用具有不同共聚物组成和端基官能团的聚己内酯-b-聚乙二醇共聚物(PCL-b-PEG),通过双乳液溶剂挥发法制备了一系列具有不同表面性质的生物降解高分子微球.采用生物模拟矿化的方法以磷灰石修饰微球表面.进一步通过扫描电镜、热重分析仪、X-射线衍射仪和光电子能谱仪对微球表面磷灰石的形貌、含量、结构和组成进行了分析.研究了微球表面亲水性、粗糙度、官能团以及矿化时间对于磷灰石形成的影响.最终实验结果表明,随着共聚物中PEG含量增加,微球表面粗糙度和亲水性增加,因此微球表面磷灰石含量增加.同时微球表面官能团以及矿化时间的不同也会对磷灰石的形成和分布产生明显影响.

Mechanism of bioleaching chalcopyrite by Acidithiobacillus ferrooxidans in agar-simulated extracellular polymeric substances media

The mechanism of leaching chalcopyrite by Acidithiobacillus ferrooxidans （,4. ferrooxidans） in agar-simulated extracellular polymeric substances （EPS） media was investigated. The results indicate that bacterial EPS can release H＋ and concentrate Fe3＋; Fe2＋ is movable between agar-simulated EPS phase and bulk solution phase, but it is difficult for Fe3＋ to move due to its hydroxylation and EPS complex action; A. ferrooxidans first prefer Fe2＋ as energy to metabolize compared with chalcopyrite, and a suitable simulated EPS environment for bacterial living is at about pH 1.8; the iron precipitates and jarosites formed by a lot of biologically oxidized Fe3 cover the simulated EPS easily and form an impermeable deposit acting as a limited barrier of ion transport that attenuates the aggressiveness of the bioleaching attack. The EPS layer blocked by iron precipitates or jarosites is responsible for the chalcopyrite passivation.