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像做塑料那樣制備碳酸鈣！這項研究在《自然》刊登！
發布時間：
2019-10-17 17:25
碳酸鈣，俗稱灰石、石灰石、石粉、大理石等，是地球上常見物質之一，存在于霰石、方解石、白堊、石灰巖、大理石、石灰華等巖石內，亦為動物骨骼或外殼的主要成分，同時它也是重要的建筑材料，工業上用途甚廣。此外，高品質的碳酸鈣單晶（俗稱為冰洲石），具有強烈雙折射功能和最大的偏振光功能，常用于光學工業中的偏光棱鏡和偏光片，是制造天文用的太陽黑子儀、微距儀中的重要材料。
目前實驗室或工業上要合成碳酸鈣這類無機物，通常會采用過飽和溶液結晶方法。一般認為在溶液中某處高濃度離子的位點上，原本分散的鈣離子和碳酸根離子會相互“伸手”通過離子鍵迅速聚集在一起，形成納米尺寸的晶核，然后周圍的離子再逐步從溶液中“跑”到晶核表面實現晶體生長。
但由于在這個過程中產生的晶核很多并且很難控制，所以無法形成少量的大晶體，而是大量的微小晶體。打個比方，日常生活中遇到的降雪和冰雹現象就是大氣中水汽（云）的結晶，但空中的每一朵云可以變成無數雪片和冰雹顆粒，但不太可能只變成一個巨大的雪塊或冰塊。
其實，在高分子塑料的制備過程中，就會出現類似的情形，當“一團物質”形成后，各個分子先各自就位然后一起相互“伸手”構建出大塊材料。那為什么我們很容易地就調控塑料的形成過程呢？這就是封端劑在發揮作用了，它會先搶占分子用于相互連接的位置，這就好比給分子暫時套上了“終止符”，先阻止它們的相互“牽手”。這個戴上“終止符”的物質被稱為單體或寡聚體。而這些單體或寡聚體可以被人為濃縮后，先形成材料的雛形后再通過去除“終止符”來控制單體或寡聚體一起相互“牽手”變成大塊物質，也就是我們常說用于塑料制備的高分子聚合反應。
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