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摘 要

本文以CaCl₂-(NH₄)₂CO₃为反应体系，通过气相扩散法，以硫酸软骨素和胶原蛋白为模板，研究了不同浓度Mg² 对碳酸钙的调控作用。运用粉末X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）对所获得的碳酸钙晶体进行了形貌与结构表征，并对形成的内在机理进行了初步的讨论。结果表明，提高Mg² 浓度，生成球霰石的比重增加；以硫酸软骨素和胶原蛋白为模板得到均为方解石型碳酸钙；Mg² 与硫酸软骨素共同调控时，得到一水合碳酸钙与方解石共同产物，且随着Mg² 浓度升高，一水合碳酸钙的含量逐渐升高；Mg² 与胶原蛋白共同调控时，得到无定形碳酸钙与一水合碳酸钙混合产物，Mg² 浓度越高，晶型碳酸钙含量越少，且随着结晶时间的延长，无定形碳酸钙逐渐向晶型碳酸钙沉淀转化。

关键词：碳酸钙 硫酸软骨素 胶原蛋白 晶体生长 生物矿化

Biomimetic experimental study of monohydracalcite

Abstract

1. In this paper, calcium carbonate was prepared in CaCl₂-(NH₄)₂CO₃ reaction system. By vapor diffusion method, chondroitin sulfate and collagen as a template of regulation effect of Mg² of different concentration of calcium carbonate. The morphology and structure of calcium carbonate crystals were characterized by powder X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscope (TEM), and the internal mechanism of the formation was also discussed. Results show that increasing Mg² concentration, the formation of vaterite proportion increased; chondroitin sulfate and collagen as template obtained are calcite type calcium carbonate; common regulation of Mg² and chondroitin sulfate is obtained when a hydrated calcium carbonate and calcite common product and with the increase of the concentration of Mg² , a hydrated calcium carbonate content increased gradually; common regulation of collagen and Mg² is obtained when no amorphous calcium carbonate and hydrated calcium carbonate mixture, Mg² concentration is high, crystal form of calcium carbonate content less and with the extension of the crystallization time, no amorphous calcium carbonate gradually to the crystalline calcium carbonate precipitation transformation.

Key words：Calcium carbonate; Chondroitin;Collagen; Crystal growth;Biomineralization

目 录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 文献综述 1

1.1课题背景 1

1.2课题基础 2

1.2.1 碳酸钙的物相 2

1.2.2 碳酸钙晶体成核生长的基本理论 2

1.2.3 无定型碳酸钙概述 2

1.2.4 添加剂对碳酸钙结晶物相及形成的影响 3

1.3 课题研究意义和主要内容 4

第二章 实验部分 6

2.1 实验仪器和试剂 6

2.2 实验方法 7

2.2.1 实验装置 7

2.2.2 储备液与碳酸钙的制备 7

2.2.3 碳酸钙的表征 9

第三章 结果与讨论 10

3.1 不同钙镁比对CaCO₃结晶的影响 10

3.2 有机大分子对碳酸钙结晶的调控 11

3.2.1 硫酸软骨素对CaCO₃结晶的影响 11

3.2.2 胶原蛋白对CaCO₃结晶的影响 12

3.3 Mg² 与有机大分子共同调控CaCO₃结晶 13

3.3.1 Mg² 与硫酸软骨素共同调控CaCO₃结晶 13

3.3.2 Mg² 与胶原蛋白共同调控CaCO₃结晶 14

3.4 转化实验 15

3.4 讨论 16

第四章 结论 17

参考文献 18

致谢 21

第一章 文献综述

1.1 课题背景

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