海水珍珠稀有昂貴色彩柔和,與其他珠寶玉石不同,不用進行雕琢加工就可作為漂亮且珍貴的飾品,受到人們廣泛的追捧與喜愛。珍珠不僅有極高的寶石價值,還有優(yōu)良的力學性能和良好的生物相容性,是典型的生物礦化產(chǎn)物。本文以湛江市流沙灣海水養(yǎng)殖珍珠為研究對象,采用珍珠貝體內(nèi)具有的多種氨基酸、金屬離子和糖原作為添加劑,通過氣體擴散的實驗方法,尋找影響合成碳酸鈣晶體的主要因素,探索仿生合成類珍珠層物質(zhì)反應規(guī)律,找出仿生合成類珍珠質(zhì)的新途徑。采用掃描電子顯微鏡觀察所得樣品的微觀結(jié)構(gòu),并與珍珠層的微觀結(jié)構(gòu)進行比對;使用傅里葉紅外光譜儀和同步熱重分析儀分析樣品的物質(zhì)組成;使用X射線衍射儀表征碳酸鈣的晶型。現(xiàn)將研究結(jié)果總結(jié)如下:1.氨基酸作為添加劑的研究中,在17種氨基酸協(xié)同作用下,合成產(chǎn)物通過掃描電子顯微鏡和紅外數(shù)據(jù)研究可知,6組實驗所得碳酸鈣結(jié)晶中均有立方柱形或四方柱形方解石生成,有梭狀、顆粒聚集層狀文石生成。溫度對氨基酸的調(diào)控作用顯著,X射線衍射數(shù)據(jù)分析表明,25℃和30℃下主要出現(xiàn)方解石特征衍射峰,50℃下出現(xiàn)文石特征衍射峰,說明溫度能促進文石相碳酸鈣的生成。等體積氨基酸溶液混合條件調(diào)控下出現(xiàn)的文石特征衍射... 

【文章來源】：廣東海洋大學廣東省

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

實驗裝置圖

圖 2-2 a.珍珠層表面，Bar=5μm；b.文石顆粒 Bar=1μm；c.方解石型 CaCO3，Bar=10μm。Fig.2-2 a.The surface of pearl; b. Aragoniteparticle; c. Calcite calcium carbonate.圖 2-3 為實驗所得樣品的 SEM 圖，放大倍數(shù)為 3000 倍，右上角圖為箭頭所指處的 SEM 放大圖（8000 倍）。25℃等體積條件下,得到大量分散性較好的柱狀碳酸鈣（約 0.7μm）和少量片狀碳酸鈣,由 XRD 結(jié)果可判斷，柱狀碳酸鈣為方解石，片狀碳酸鈣為文石（如圖 2-3a）,高倍鏡發(fā)現(xiàn)柱狀方解石排列緊湊，顆粒大小均勻；30℃等體積條件下，發(fā)現(xiàn)有較多片狀文石片和柱狀方解石，同時還有柱形晶體出現(xiàn)，XRD 和紅外譜圖證明晶體為方解石和文石共同組成的混合晶體，且方解石居多（如圖 2-3b）；50℃等體積條件下，得到的碳酸鈣形貌為層狀結(jié)構(gòu)、柱狀立體結(jié)構(gòu)、不規(guī)則片狀結(jié)構(gòu)，同時出現(xiàn)體積較大的梭狀物質(zhì)，長度為 10～12μm，高度為 2～3μm，由 XRD 結(jié)果判斷柱狀碳酸鈣為方解石，層狀結(jié)構(gòu)、不規(guī)則片狀結(jié)構(gòu)、梭狀結(jié)構(gòu)碳酸鈣為文石。從右上角放大圖可看到，出現(xiàn)少量球形狀小顆粒結(jié)晶，判斷是球文石碳酸鈣（如圖 2-3c）。

11圖 2-3 不同條件氨基酸體系下得到的碳酸鈣的 SEM 圖a.25℃等體積混合氨基酸；b.30℃等體積混合氨基酸；c.50℃等體積混合氨基酸；d.25℃按比例混合氨基酸；e.30℃按比例混合氨基酸；f.50℃按比例混合氨基酸；Bar=2μmFig.2-3 The SEM image of calcium carbonate obtained under different conditions ofamino acid systema.25℃ equal volume mixed amino acid; b.30℃ equal volume mixed amino acid; c.50℃ equal volume mixeamino acid; d.25℃ mixed amino acid proportion; e.30℃ mixed amino acid proportion; f.50℃ Proportionallymixed amino acids；Bar=2μm2.3.2 紅外光譜（FT-IR）分析礦物的紅外光譜特征是由礦物的分子振動模式與振動頻率所決定，分子的振動模式則由分子的幾何構(gòu)形和對稱性所決定[69]。碳酸鈣主要的三種晶型為方解石

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于體外仿生的海水珍珠礦化機制初步研究[J]. 唐何娜,楊磊,歐陽志遠,劉華忠,陳進.  電子顯微學報. 2017(06)
[2]中國海水珍珠Mg、Fe、Zn和Mn含量變化及其對珍珠微觀結(jié)構(gòu)的影響[J]. 楊磊,歐陽茜茜,李思東,陳進,何東寧.  礦物學報. 2014(03)
[3]菊糖水溶液中具有分級結(jié)構(gòu)碳酸鈣的仿生合成與表征[J]. 張曉婷,王魁,馬曉明,楊媛媛,司媛媛,朱郁蔥.  河南師范大學學報(自然科學版). 2014(04)
[4]淡水珍珠的生物礦化機理研究進展[J]. 馬玉菲,喬莉,馮慶玲.  無機材料學報. 2013(01)
[5]仿生人工骨修復材料研究[J]. 王迎軍,杜昶,趙娜如,葉建東,陳曉峰.  華南理工大學學報(自然科學版). 2012(10)
[6]廣西合浦優(yōu)質(zhì)白色海水珍珠表面超微結(jié)構(gòu)特征研究[J]. 馬紅艷,吳敏,木士春,陸東農(nóng).  礦物學報. 2012(03)
[7]海水養(yǎng)殖珍珠雜色物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與成分分析[J]. 羅劍秋,楊磊,勞贊,李思東,歐陽茜茜,陳進.  巖石礦物學雜志. 2012(03)
[8]幾種氨基酸對碳酸鈣礦化的影響[J]. 陳昕,任冬妮,馮慶玲,李勝榮.  礦物學報. 2011(04)
[9]生物材料力學研究新進展[J]. 馮西橋,曹艷平,趙紅平,季湘櫻.  醫(yī)用生物力學. 2011(05)
[10]貝殼珍珠層及其仿生材料的研究進展[J]. 孫娜,吳俊濤,江雷.  高等學�；瘜W學報. 2011(10)

博士論文
[1]珍珠的結(jié)構(gòu)和光學效果的形成機理及體外合成探索[D]. 付芬.山東大學 2014
[2]仿生貝殼珍珠質(zhì)材料的制備[D]. 劉睿.浙江大學 2012
[3]生物大分子對碳酸鈣結(jié)晶的調(diào)控及其機理探究[D]. 王婷.復旦大學 2011
[4]三角帆蚌珍珠質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)、礦化機制以及珍珠質(zhì)涂層生長的研究[D]. 謝雷.浙江大學 2009
[5]合浦珠母貝貝殼珍珠層形成機理的研究[D]. 閆振廣.清華大學 2008
[6]有序介孔二氧化硅薄膜的仿生合成及其組裝化學[D]. 張學驁.國防科學技術(shù)大學 2007

碩士論文
[1]合浦珠母貝外套膜細胞培養(yǎng)及其礦化功能的研究[D]. 孔瑋.清華大學 2015
[2]養(yǎng)殖南珠質(zhì)量的內(nèi)在影響因素及優(yōu)化漂白工藝研究[D]. 歐陽茜茜.廣東海洋大學 2014
[3]馬氏珠母貝外套膜和珍珠囊的轉(zhuǎn)錄組測序及礦化基因的表達研究[D]. 于呈呈.海南大學 2014
[4]珍珠的優(yōu)化處理與光譜學特征研究[D]. 韓孝聯(lián).華東理工大學 2011
[5]海藻酸鈣凝膠體系中無機礦物（碳酸鈣、草酸鈣）的結(jié)晶行為[D]. 李新平.山東大學 2010
[6]基于生物礦化的不同晶型與形貌碳酸鈣研究[D]. 趙東輝.河南大學 2009
[7]天然文石質(zhì)生物陶瓷的傅立葉變換紅外光譜研究[D]. 丁世磊.廣西大學 2006



本文編號：3087526