以白云石精制液和二氧化碳为实验原料, 采用气液接触法制备碳酸钙晶须。研究了杂质离子Mg2+、NH+4和NO-3对碳酸钙晶须长径比和形貌的影响。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对样品的形貌和晶体结构进行表征。结果表明: NH+4浓度在0.3 mol/L, Mg2+浓度在0.05 mol/L, NO-3浓度在0.2 mol/L的情况下碳酸钙晶须的形貌和长径比最佳, 其中长径比最高可以达到25以上; 最后再结合晶体生长理论, 阐明了碳酸钙晶须的结晶过程和生长机理。

碱式硫酸镁晶须的分子式为xMgSO4?yMg(OH)2?zH2O，是一种人工合成具有一定长径比的无机功能材料。作为填充剂，可提高材料的抗拉强度等机械性能，也可以起到阻燃的作用。在NH4+-NH3缓冲体系，用常压一步法制备长度为10~30 μm，直径为0.05~0.3 μm，长径比为30~150的MgSO4?5Mg(OH)2?3H2O晶须。采用XRD、SEM、TG、TEM对产品进行表征，结合表征结果对反应浓度、反应温度、反应时间和陈化时间等影响因素进行研究。对碱式硫酸镁的生成机理进行第一性原理分析，碱式硫酸镁晶须生长习性符合位错螺旋生长机制。采用缓冲体系稳定溶液酸碱性，降低反应溶液的非理想性，可以使晶体在非受迫情况下定向生长，为进一步工业应用，实现低能耗生产碱式硫酸镁晶须提供了重要参考。

以白云石为原料, 采用气液接触法制备碳酸钙晶须。研究了煅烧条件对白云石分解的影响; 同时对碳酸钙晶须的制备以及机理进行了研究, 采用XRD、 SEM等分析手段对产品进行表征。结果表明, 白云石在煅烧温度850 ℃, 升温速率10 ℃/min, 煅烧时间4 h的情况下, 分解效果最佳; 反应温度、通气速率和 搅拌速率对碳酸钙晶须的生成具有显著作用, 通过对结晶过程以及晶体的生长理论来解释碳酸钙晶须的生成。