3. Results and discussion 3.1. The

3. Results and discussion 3.1. The co-effects of additives and chitosan on synthesis of CaCO3 The dissociation constant pKa is 6.3 for chitosan (Wada et al., 2004), the NH2 groups of the chitosan membrane surface tend to ionize at pH values below about 9.5 existing in the form of polycations, Chitosan can be regarded as a kind of copolymer in which glucosamine units with NH2 groups are active units and can be considered as a weak polybase due to the NH2 groups on its chains. The degree of dissociation of tertiary amine groups of DMAEM, DMEA, DMEDA, and MDEA in solution depends on the pH of the solution. So chitosan has the possibility of forming electrostatic repulsion with the four monomers through electrostatic forces. In our experiment, the results showed that, without additive in the solution, a large number of cube-shapedcalcite crystals precipitated on the chitosan films (Fig. 1). Fig. 2 showed that in the presence of a small amount of additives, e.g., 0.1 mg/mL, the morphologies of CaCO3 crystals had an obvious change. With the addition of DMAEMA, the SEM image (Fig. 2a) revealedCaCO3 crystals agglomerated together to form stake-shape with steps on the edge and the average size was 6.5 m. The precipitates in the presence of the DMEA were cube in shape which looked like the shape in present of DMAEMA, with an average size of 5.5 m (Fig. 2b). DMAEMA and DMEA caused relatively minor changes in calcite morphology. However, irregular CaCO3morphologies (Fig. 2c and d) were grown if changed the group beside tertiary amine. Crisscross and I-shape (approximately 5 m in arm length from center) precipitates were prepared from DMEDA (Fig. 2c). In common with DMEDA, MDEA caused dramatic morphological effects (Fig. 2d), which were special triangle. As additive to solution, DMAEM, DMEA, DMEDA, and MDEA may affect the morphology and polymorphism of CaCO3crystals through its assembling behavior; for example, “rice-like” particle with a polymorph of calcite was synthesized at lower pH value while spherical particle with a blending polymorph of calcite and vaterite was obtained athigher pH value (Cheng, Shao, & Vollrath, 2008). The presence of -NH2 and two OH groups allowed for interaction with CaCO3 surfaces and thus the transition from a rhombohedral crystal modified by face selective additive adsorption to an irregular crystal. Many biomineralization studies have shown that thermodynamically stable, rhombohedral shaped calcite crystals were formed in the absence of organic additives. Changing preparation conditions (the effect of pH, temperature, ions and different additives) can affect the crystallization behavior, polymorph and morphology. Although the morphologies of the crystals with different additives were distinct, the results of XRD revealed that the mineral phase was consisted of calcite. Fig. 3a showed the XRD pattern of CS films. When 0.1 mg/mL DMAEMA was added as the additive, the XRD pattern of the sample was indexed to a single phase ofwell-crystallized calcite with the hexagonal structure (JCPDS72- 1973) No other phases such as aragonite or vaterite were observed. When the crystal modifiers was 0.1 mg/mL DMED, XRD patterns (Fig. 3c) of the samples had no (1 1 9) characteristic peak, compared with Fig. 3b, indicating that the same phase of calcite wasobtained. It was clearly observed that the peak intensity dramatically decreased in the present of DMED, implying that the increasing nucleophilicity of groups ( N(CH3)2 < NH2) changed the growth of CaCO3 faces in CS/CaCO3composites. Fig. 3 suggested that all diffraction peaks except characteristic peaks of the chitosan substrate can be indexed to pure calcite, suggesting that the precipitations of CaCO3 had a high phase purity and were totally composed of calcite crystals. There were a few reports about the mineralization ofCaCO3 inducing by molecules with electrostaticfunction (Lu et al., 2005). This phenomenon was a very interesting result, indicating that a strong interaction existed among calcite particles, cationic molecule and the chitosan matrix, which provided an experimental example for better understanding of the interaction mechanism between CaCO3 crystals and cationic additives. 3.2. The effects of additives concentration on the morphology of CaCO3 Three concentrations of additives of 0.5, 1 and 2 mg/mL were usedfor further study. Table 1 shows the pH values of these additives solution, although the initial pH values were different, the pH values were all between 6.5 and 7.5 after 3 days of mineralization. Therefore, both chitosan and additive were positively charged
during the mineralization process and the obtained CaCO3 crystals were stable in neutral solution. The concentration of additives was crucial to control the CaCO3 crystal morphology (Fig. 4). On the basis of experimental results, with the increase of DMAEMA (Fig. 4a) and DMEA concentration, the change of morphologies of CaCO3 crystals was the same trends, while in present of DMEDA (Fig. 4b) and MDEA (Fig. 4c) the change tendency of morphologies of CaCO3 particles was similar. Fig. 4a shows the change trend of CaCO3with the concentration of DMEAMA. At these three concentrations of DMAEMA, the morphology of CaCO3 crystals still calcite rhombohedra. Nevertheless, with the increase of DMAEMA concentration, it can be seen that more CaCO3 crystals were collected to intergrown with several rhombohedra. Fig. 4b depicts the change of the morphologies of CaCO3 crystals from crisscross and I-shape to the irregular cube with the increase of DMEDA concentration. When the concentration of DMEDAwas0.5 mg/mL (Fig. 4b1), armshaped with different angle crystals were formed and the average length of arm was12 m. With the increasing of the concentration to 1 mg/mL (Fig. 4b2), novel T-shape crystals were formed with arm length of 4 m. As the concentration of DMEDA further increased to 2 mg/mL (Fig. 4b3), irregular cube crystals (about 8 m) were no arm and with a hole in the middle. It can be seen that the samples in the present of DMEDA and MDEA had similar changing trend, which was that the arm length gradually disappeared with the increase of concentrations. However, the morphology and size of crystals were different, further implying the diversity from the cube to irregular shapes. It was found that both the concentration of additives and the nucleophilicity of groups of molecules had a strong influence on the crystallization behavior and morphology of CaCO3 crystals. According to the results, DMAEMA and DMEA together with CS showed a weak effect on the morphology of CaCO3, due to the inferiorelectronic effect of groups. However, CS films as insoluble matrix, DMEDA molecules with NH2 groups and MDEA with two OHchangedCaCO3 morphology completely. With the increase of additives concentration, the morphology of CaCO3 deviates from the default rhombohedra with six {104} faces and new faces become exposed. This indicated a face selective additives adsorption. The presence of tertiary amine groups allowed for interaction with CaCO3 surfaces and thus the transition from a single crystal modified by face selective additive adsorption to a polycrystal (Naka & Chujo, 2001; Mann et al., 1993). We supposed that with the increase of nucleophilicity of molecules, the ability of attracting CO3 2− ions became strong, which led to the growth or termination of crystal planes. Neira-Carrillo et al. (2008a) and coworkers investigated that different c-PANIs interacted differently with the individual growth planes of CaCO3crystals on controlling the crystallization. Some groups demonstrated that phase separation was driven by the interaction between the positively charged amine groups and the anionic carbonate ions (Cantaert et al., 2012). The co-effect of the soluble substrate and insoluble matrix on calcium carbonate mineralization at ambient temperature was seldom reported. This result proved the distinct role played by aminemolecules in the process of biomineralization. Clearly, further work was required to investigate the mechanism how to operate in the present of cationic additives. To further investigate the presence of additives adsorbed on the crystal surface, energy dispersive spectroscopy (EDS) was used as a qualitative spatially resolved detection technique. Although a strong co-effect of DMEDA (and MDEA) and CS films onCaCO3 morphology observed by SEM was obvious, perhaps the low concentration of the molecules used during the gas diffusion method do not allow for the resolution of the presence of nitrogen (atom%) adsorbed on the crystal surface (Fig. 5). When there were no additives in the solution, the EDS (Fig. 5a) measurement shows the theoretical calcium 39.29% and oxygen 47.89% (atom%), namely calcium/oxygen ratio (Ca/O = 1:3) corresponding to pure calcite surfaces. However, when applying DMEDA as the additive, the EDS measurement shows the ratio changes to Ca/O = 1:4.16 and 1:5.5, which indicates the adsorbed monomer in varying amount on the faces. Much of the research stated that some parts of the organic additives provided the initial structural information for the inorganic part to nucleate and grow outward in a favorable way (Ajikumar, Low, & Valiyaveettil, 2005). As the calcium content is lower than the one expected for CaCO3, the surfaces with adsorbed DMEDA get depleted of calcium ions, indicative of electrostatic interaction betweenmonomer and surface exposed CO3 2− ions. Due to the Ca/O ratio, the amount of adsorbed DMEDA monomer can be roughly estimated supposing that EDS only detected the surface composition and that each of the two monomer amino groups adsorbs and reduces one Ca2+ ions. The adsorption of additives on all exposed faces resulted in the minimization of the surface energy (Cölfen, 2007) and the growth of different morphologies. As a result low energy surfaces became exposed and high energy surfaces disappeared.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3. ผล 3.1 การสนทนา ลักษณะร่วมของวัตถุเจือปนและไคโตซานในการสังเคราะห์ของ CaCO3 pKa คง dissociation 6.3 สำหรับไคโตซาน (Wada et al., 2004), กลุ่ม NH2 ของไคโตซานเมมเบรนผิวมักจะ ionize ที่ค่า pH ต่ำประมาณ 9.5 ที่มีอยู่ในรูปแบบของ polycations ไคโตซานที่สามารถถือเป็นชนิดของโคพอลิเมอร์ glucosamine ที่หน่วยกับกลุ่ม NH2 เป็นหน่วยงาน และถือได้ว่าเป็น polybase อ่อนแอเนื่องจากกลุ่ม NH2 ในโซ่ของ ระดับของ dissociation กลุ่ม amine ต่อ DMAEM, DMEA, DMEDA และ MDEA ในโซลูชันที่ขึ้นอยู่กับ pH ของการแก้ปัญหา ดังนั้น ไคโตซานมีความเป็นไปได้ของ repulsion สถิตกับ monomers สี่ผ่านกองงาน ในการทดลองของเรา ผลพบว่า ไม่ในการแก้ปัญหา จำนวนมากของ cube shapedcalcite ผลึกตกตะกอนบนฟิล์มไคโตซาน (Fig. 1) Fig. 2 พบว่าในต่อหน้าของวัตถุเจือปน เช่น 0.1 mg/mL จำนวนเล็กน้อย morphologies ของ CaCO3 ผลึกมีการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจน แห่ง DMAEMA ผลึก revealedCaCO3 รูป (Fig. 2a) SEM agglomerated กันเพื่อเดิมพันรูปตอนบนขอบ และขนาดโดยเฉลี่ยมีราคา 6.5 m Precipitates ในต่อหน้าของ DMEA อยู่ในรูปร่างที่ดูรูปร่างในปัจจุบันของ DMAEMA ด้วยขนาดเฉลี่ย 5.5 เมตร (Fig. 2b) DMAEMA และ DMEA เกิดการเปลี่ยนแปลงค่อนข้างน้อยในแคลไซต์สัณฐานวิทยา อย่างไรก็ตาม CaCO3morphologies ผิดปกติ (Fig. 2c และ d) ถูกปลูกถ้ากลุ่มข้าง amine ต่อการเปลี่ยนแปลง Crisscross และ -รูป (ประมาณ 5 เมตรในความยาวแขนจากศูนย์) ถูกเตรียมจาก DMEDA กิน 2c) precipitates In common with DMEDA, MDEA เกิดละครสัณฐานลักษณะพิเศษ (Fig. 2d), ซึ่งมีสามเหลี่ยมพิเศษ ที่สามารถให้โซลูชั่น DMAEM, DMEA, DMEDA, MDEA และอาจมีผลต่อสัณฐานวิทยาและโพลิมอร์ฟิซึมของ CaCO3crystals ผ่านพฤติกรรมของ assembling ตัวอย่าง "ข้าวเหมือน" อนุภาคกับ polymorph ของแคลไซต์ถูกสังเคราะห์ที่ค่า pH ต่ำในขณะที่อนุภาคทรงกลมกับ polymorph ผสมแคลไซต์และ vaterite ที่ได้ athigher ค่า pH (เฉิง เสียว & Vollrath, 2008) สถานะ-NH2 และ OH สองกลุ่มได้การโต้ตอบกับ CaCO3 ผิว จึงเปลี่ยนจากคริสตัล rhombohedral ที่ปรับเปลี่ยนหน้างานดูดซับสามารถจะมีคริสตัลไม่สม่ำเสมอ หลาย biomineralization ศึกษาแสดงให้เห็นว่า ผลึกแคลไซต์ที่รูป thermodynamically มั่นคง rhombohedral มีรูปแบบของสารอินทรีย์ การเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขการเตรียม (ผลของ pH อุณหภูมิ ประจุ และวัตถุเจือปนต่าง ๆ) มีผลต่อพฤติกรรมการตกผลึก polymorph และสัณฐานวิทยา แม้ morphologies ของผลึกกับสารต่าง ๆ ได้ทั้งหมด ผล XRD เปิดเผยว่า ระยะแร่ประกอบด้วยแคลไซต์ แสดงให้เห็นรูปแบบ XRD ของ CS ภาพยนตร์ 3a fig. เมื่อเพิ่ม 0.1 mg/mL DMAEMA เป็นเสริม XRD รูปแบบของตัวอย่างถูกทำดัชนีระยะเดียวที่ ofwell ตกผลึกแคลไซต์ มีหกเหลี่ยมโครงสร้าง (JCPDS72 - 1973) ระยะอื่น ๆ ไม่เช่น aragonite หรือ vaterite สุภัค เมื่อปรับเปลี่ยนคริสตัล 0.1 mg/mL DMED, XRD รูปแบบกิน 3c) ของตัวอย่างที่มีราคาไม่ (1 1 9) ลักษณะค เปรียบเทียบกับ Fig. 3b แสดงที่ระยะเดียวกันของแคลไซต์ wasobtained มันถูกตรวจสอบอย่างชัดเจนว่า ความเข้มสูงสุดอย่างมากลดลงในปัจจุบันของ DMED หน้าที่ที่ nucleophilicity เพิ่มขึ้นของกลุ่ม (N (CH3) 2 < NH2) เปลี่ยนแปลงเจริญเติบโตของใบหน้าของ CaCO3 ใน CS/CaCO3composites Fig. 3 แนะนำว่า ยอดการเลี้ยวเบนทั้งหมดยกเว้นลักษณะที่ระดับพื้นผิวไคโตซานสามารถทำดัชนีเพื่อแคลไซต์บริสุทธิ์ แนะนำที่ precipitations ของ CaCO3 มีความบริสุทธิ์สูงระยะ และมีทั้งหมดประกอบไปด้วยผลึกแคลไซต์ มีรายงานบางอย่างเกี่ยวกับ mineralization ofCaCO3 inducing โดยโมเลกุลกับ electrostaticfunction (Lu et al., 2005) ปรากฏการณ์นี้มีผลมาก บ่งชี้ว่า การโต้ตอบที่แข็งแกร่งอยู่ระหว่างอนุภาคแคลไซต์ โมเลกุล cationic และ เมตริกซ์ไคโตซาน ซึ่งตัวอย่างทดลองให้เข้าใจกลไกการโต้ตอบระหว่างผลึกของ CaCO3 และสาร cationic 3.2.ผลของสารเติมแต่งเข้มข้นในสัณฐานวิทยาการของ CaCO3 3 ความเข้มข้นของสาร 0.5, 1 และ 2 mg/mL ได้ศึกษาเพิ่มเติมของ usedfor ตารางที่ 1 แสดงค่า pH ของโซลูชันที่ใช้วัตถุเจือปนเหล่านี้ แม้ว่าค่า pH เริ่มต้นแตกต่างกัน ค่า pH ได้ระหว่าง 6.5 และ 7.5 ทั้งหมดหลังจาก 3 วันของ mineralization ดังนั้น ไคโตซานและบวกได้บวกคิดในระหว่างการ mineralization กระบวนและผลึกของ CaCO3 ได้รับได้มั่นคงในโซลูชันที่เป็นกลาง ความเข้มข้นของสารสำคัญในการควบคุมสัณฐานวิทยาผลึกของ CaCO3 (Fig. 4) ตามผลการทดลอง กับการเพิ่มขึ้นของ DMAEMA (Fig. 4a) และความเข้มข้นของ DMEA การเปลี่ยนแปลงของ morphologies ของผลึกของ CaCO3 เป็นแนวโน้มเดียวกัน ในปัจจุบันของ DMEDA (Fig. 4b) และ MDEA (Fig. 4 c) แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของ morphologies ของ CaCO3 อนุภาค Fig. 4a แสดงแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของ CaCO3with ความเข้มข้นของ DMEAMA ที่นี้ 3 ความเข้มข้นของ DMAEMA สัณฐานวิทยาของ CaCO3 ผลึกยังคง rhombohedra แคลไซต์ อย่างไรก็ตาม กับการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของ DMAEMA ดังจะเห็นได้ว่า เพิ่มเติม CaCO3 ผลึกถูกเก็บรวบรวมถึง intergrown ด้วย rhombohedra หลาย Fig. 4b แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของ morphologies ของ CaCO3 ผลึกจาก crisscross-ทรง cube ไม่สม่ำเสมอกับการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้น DMEDA เมื่อความเข้มข้นของ mg/mL (Fig. 4b1) DMEDAwas0.5, armshaped กับมุมต่าง ๆ ที่ผลึกเกิดขึ้น และความยาวเฉลี่ยของแขน was12 m ด้วยการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นให้ 1 mg/mL (Fig. 4b2), นวนิยาย T-รูปผลึกที่เกิดกับแขนยาว 4 เมตร เป็นความเข้มข้นของ DMEDA เพิ่มเติมเพิ่มขึ้น 2 mg/mL (Fig. 4b3), ผลึกลูกบาศก์ไม่สม่ำเสมอ (ประมาณ 8 เมตร) มีแขนและ มีรูตรงกลาง จะเห็นได้ว่า ตัวอย่างในปัจจุบันของ DMEDA และ MDEA มีแนวโน้มเปลี่ยนแปลงคล้ายกัน ซึ่งเป็นที่แขนความยาวค่อย ๆ หายไปกับการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้น อย่างไรก็ตาม สัณฐานวิทยาและขนาดของผลึกได้ต่างกัน เพิ่มเติม หน้าที่ความหลากหลายจาก cube เพื่อรูปร่างที่ผิดปกติ พบว่า ทั้งความเข้มข้นของสารและ nucleophilicity ของกลุ่มโมเลกุลมีอิทธิพลพฤติกรรมการตกผลึกและสัณฐานวิทยาของ CaCO3 ผลึก ตามผลลัพธ์ DMAEMA และ DMEA ที่ร่วมกับ CS แสดงผลอ่อนในสัณฐานวิทยาของ CaCO3 เนื่องจากผล inferiorelectronic ของกลุ่ม อย่างไรก็ตาม CS ภาพยนตร์เป็นละลายเมตริกซ์ DMEDA โมเลกุล NH2 กลุ่ม MDEA มีสัณฐานวิทยา OHchangedCaCO3 สองสมบูรณ์ การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของสาร สัณฐานวิทยาของ CaCO3 ที่แตกต่างจาก rhombohedra เริ่มต้นด้วยใบหน้า {104} 6 และเป็นเปิดหน้าใหม่ ซึ่งระบุหน้าใช้สารดูดซับ สถานะของกลุ่ม amine ระดับตติยภูมิที่อนุญาตสำหรับการโต้ตอบกับ CaCO3 พื้นผิว และการเปลี่ยนแปลงจากผลึกเดี่ยวที่ปรับเปลี่ยนหน้างานดูดซับสามารถไป polycrystal (นาคา & Chujo, 2001 มานน์ et al., 1993) เราควรที่ มีการเพิ่มขึ้นของ nucleophilicity ของโมเลกุล ความสามารถของการดึงดูดประจุ CO3 2− กลายเป็นแข็งแรง ซึ่งนำไปสู่การเจริญเติบโตหรือการสิ้นสุดของเครื่องบินคริสตัล Neira Carrillo et al. (2008a) และเพื่อนร่วมงานสอบสวนว่า PANIs c แตกต่างอาจแตกต่างกับเครื่องบินแต่ละเจริญเติบโตของ CaCO3crystals ในการควบคุมการตกผลึก กลุ่มบางแสดงว่า ระยะแยกถูกขับเคลื่อน โดยการโต้ตอบระหว่างกลุ่ม amine ที่คิดค่าธรรมเนียมบวกและประจุคาร์บอเนตย้อม (Cantaert et al., 2012) ค่อยรายงานผลร่วมของพื้นผิวที่ละลายน้ำได้และละลายเมตริกซ์ mineralization ของแคลเซียมคาร์บอเนตที่อุณหภูมิ นี้ผลพิสูจน์แตกต่างกันบทบาทที่ aminemolecules กำลัง biomineralization ชัดเจน การถูกต้องตรวจสอบกลไกวิธีการใช้งานในปัจจุบันสาร cationic การตรวจสอบสถานะของสาร adsorbed บนผิวผลึกเพิ่มเติม พลังงานก dispersive (EDS) ถูกใช้เป็นเทคนิคแก้ไข spatially ตรวจเชิงคุณภาพ แม้ว่าผลร่วมที่แข็งแกร่งของ DMEDA (MDEA) และสัณฐานวิทยา onCaCO3 ฟิล์ม CS สังเกต โดย SEM ได้ชัด บางทีความเข้มข้นต่ำสุดของโมเลกุลที่ใช้ในระหว่างวิธีการแพร่ก๊าซไม่อนุญาตสำหรับความละเอียดของของไนโตรเจน (อะตอม%) adsorbed บนพื้นผิวของผลึก (Fig. 5) เมื่อมีสารไม่ในการแก้ปัญหา การประเมิน EDS (ของ 5a Fig.) แสดงที่ทฤษฎีแคลเซียม 39.29% และออกซิเจน 47.89% (อะตอม%), อัตราส่วนแคลเซียม/ออกซิเจนได้แก่ (Ca/O = 1:3) สอดคล้องกับพื้นผิวของแคลไซต์บริสุทธิ์ อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้ DMEDA เป็นเสริม วัด EDS แสดงเปลี่ยนอัตราส่วน Ca/O = 1:4.16 และ 1:5. 5 ซึ่งบ่งชี้ว่า น้ำยา adsorbed ยอดเงินต่าง ๆ บนใบหน้า งานวิจัยมากมายระบุว่า บางส่วนของสารอินทรีย์มีโครงสร้างข้อมูลเริ่มต้นสำหรับส่วนอนินทรีย์ nucleate และเติบโตภายนอกในทางที่ดี (Ajikumar ต่ำ & Valiyaveettil, 2005) เป็นเนื้อหาแคลเซียมต่ำกว่าคาดไว้สำหรับ CaCO3 พื้นผิว ด้วย adsorbed DMEDA ได้สิ้นสุดลงประจุแคลเซียม ส่อ betweenmonomer โต้ตอบงาน และพื้นผิวสัมผัส CO3 2− กัน เนื่องจากอัตราส่วน Ca/O จำนวนน้ำยา DMEDA adsorbed หยาบ ๆ ความถ้าว่า EDS พบองค์ประกอบพื้นผิวเท่านั้น และให้ แต่ละกลุ่มอะมิโนน้ำยาสอง adsorbs และลด Ca2 + ประจุหนึ่ง ดูดซับของสารบนใบหน้าสัมผัสทั้งหมดเป็นผลในการลดพลังงานพื้นผิว (Cölfen, 2007) และการเติบโตของ morphologies แตกต่างกัน ดังนั้น พื้นผิวที่พลังงานต่ำกลายเป็น พลังงานสูง และสัมผัสพื้นผิวหายไป

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3. ผลการอภิปรายและ 3.1 ผลกระทบร่วมของสารเติมแต่งและไคโตซานต่อการสังเคราะห์ของ CaCO3 แยกออกจากกัน pKa คงเป็น 6.3 สำหรับไคโตซาน (ดะ et al., 2004) กลุ่ม NH2 ของพื้นผิวเมมเบรนไคโตซานมีแนวโน้มที่จะเป็นอิออนที่ค่า pH ด้านล่างเกี่ยวกับ 9.5 ที่มีอยู่ในรูปแบบ ของ polycations, ไคโตซานสามารถถือเป็นชนิดของลิเมอร์ที่หน่วย glucosamine กับกลุ่ม NH2 เป็นหน่วยงานและได้รับการพิจารณาเป็น polybase อ่อนแอเนื่องจากการที่กลุ่ม NH2 ในเครือข่ายของตน ระดับของการแยกตัวออกจากกลุ่มเอมีนในระดับอุดมศึกษาของ DMAEM, DMEA, DMEDA และ MDEA ในการแก้ปัญหาขึ้นอยู่กับค่า pH ของการแก้ปัญหา ดังนั้นไคโตซานมีความเป็นไปของการสร้างไฟฟ้าสถิตเขม่นกับสี่โมโนเมอร์ผ่านกองกำลังไฟฟ้าสถิต ในการทดลองของเราผลการศึกษาพบว่าไม่มีสารเติมแต่งในการแก้ปัญหาเป็นจำนวนมากของผลึกลูกบาศก์ shapedcalcite ตกตะกอนบนฟิล์มไคโตซาน (รูปที่ 1). มะเดื่อ. 2 แสดงให้เห็นว่าในการปรากฏตัวของจำนวนเงินขนาดเล็กของสารเติมแต่งเช่น 0.1 มิลลิกรัม / มิลลิลิตรที่รูปร่างลักษณะของผลึก CaCO3 มีการเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ชัด ด้วยการเพิ่ม DMAEMA ที่ภาพ SEM (รูป. 2a) ผลึก revealedCaCO3 agglomerated กันในรูปแบบรูปร่างสัดส่วนการถือหุ้นด้วยขั้นตอนบนขอบและขนาดเฉลี่ย 6.5 เมตร ตกตะกอนในการปรากฏตัวของ DMEA ที่ถูกก้อนในรูปทรงที่ดูเหมือนรูปร่างในปัจจุบันของ DMAEMA โดยมีขนาดเฉลี่ยของ 5.5 เมตร (รูป. 2b) DMAEMA DMEA และทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ น้อย ๆ ในการเปลี่ยนรูปร่างของแคลเซียมคาร์บอเนต อย่างไรก็ตาม CaCO3morphologies ผิดปกติ (รูปที่. 2 c และ d) การปลูกถ้าเปลี่ยนกลุ่มข้าง amine ตติยภูมิ crisscross และฉันรูปร่าง (ประมาณ 5 เมตรยาวแขนจากกลาง) ตกตะกอนที่เตรียมจาก DMEDA (รูป. 2c) ในการร่วมกันกับ DMEDA, MDEA ก่อให้เกิดผลกระทบอย่างมากทางสัณฐานวิทยา (รูป. 2d) ซึ่งเป็นรูปสามเหลี่ยมพิเศษ เป็นสารเติมแต่งในการแก้ปัญหา DMAEM, DMEA, DMEDA และ MDEA อาจมีผลต่อสัณฐานวิทยาและความแตกต่างของ CaCO3crystals ผ่านพฤติกรรมการประกอบของตน ตัวอย่างเช่น "ข้าวเหมือน" อนุภาคที่มี polymorph ของแคลเซียมคาร์บอเนตถูกสังเคราะห์ที่มีค่า pH ต่ำกว่ามูลค่าในขณะที่อนุภาคทรงกลมที่มี polymorph ผสมของแคลเซียมคาร์บอเนตและ vaterite ได้รับ athigher ค่าพีเอช (เฉิง Shao และ Vollrath 2008) การปรากฏตัวของ -NH2 และทั้งสองกลุ่ม OH ได้รับอนุญาตให้มีปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิว CaCO3 และทำให้การเปลี่ยนแปลงจากคริสตัล rhombohedral แก้ไขโดยการดูดซับสารเติมแต่งใบหน้าที่เลือกไปยังผลึกที่ผิดปกติ การศึกษา biomineralization หลายคนได้แสดงให้เห็นว่ามีความเสถียร thermodynamically รูปผลึกแคลไซต์ rhombohedral กำลังก่อตัวขึ้นในกรณีที่ไม่มีสารอินทรีย์ การเปลี่ยนแปลงสภาพการเตรียมความพร้อม (ผลของพีเอชอุณหภูมิไอออนและสารเติมแต่งที่แตกต่างกัน) จะมีผลต่อพฤติกรรมการตกผลึกของ polymorph และสัณฐานวิทยา แม้ว่ารูปร่างลักษณะของผลึกที่มีสารที่แตกต่างกันที่แตกต่างกันของผล XRD พบว่าขั้นตอนการได้รับแร่ธาตุที่ประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต มะเดื่อ. 3a แสดงให้เห็นรูปแบบ XRD ของภาพยนตร์ซี เมื่อ 0.1 มิลลิกรัม / มิลลิลิตร DMAEMA ถูกบันทึกเป็นสารเติมแต่งในรูปแบบ XRD ของกลุ่มตัวอย่างได้รับการจัดทำดัชนีเฟสเดียวแคลไซต์ ofwell-ก้อนกับโครงสร้างหกเหลี่ยม (JCPDS72- 1973) ไม่มีขั้นตอนอื่น ๆ เช่น aragonite หรือ vaterite ถูกตั้งข้อสังเกต เมื่อปรับเปลี่ยนคริสตัลเป็น 0.1 มิลลิกรัม / มิลลิลิตรดีเมดรูปแบบ XRD (รูป. 3c) ของกลุ่มตัวอย่างไม่มี (1 1 9) ลักษณะจุดสูงสุดเมื่อเทียบกับรูป 3b แสดงให้เห็นว่าในช่วงเดียวกันของแคลเซียมคาร์บอเนต wasobtained มันก็สังเกตเห็นได้อย่างชัดเจนว่าจุดสูงสุดอย่างมากลดลงในปัจจุบันของดีเมดหมายความว่า nucleophilicity ที่เพิ่มขึ้นของกลุ่ม (N (CH3) 2 <NH2) การเปลี่ยนแปลงการเจริญเติบโตของ CaCO3 ใบหน้าในเอส / CaCO3composites มะเดื่อ. 3 ชี้ให้เห็นว่าทุกยอดการเลี้ยวเบนยกเว้นยอดลักษณะของพื้นผิวไคโตซานสามารถจัดทำดัชนีแคลไซต์บริสุทธิ์บอกว่าตะกอนของ CaCO3 มีความบริสุทธิ์สูงและขั้นตอนการประกอบทั้งหมดของผลึกแคลไซต์ มีรายงานบางอย่างเกี่ยวกับการกระตุ้นให้เกิด ofCaCO3 แร่โดยโมเลกุลที่มีอยู่ electrostaticfunction (Lu et al., 2005) ปรากฏการณ์นี้เป็นผลที่น่าสนใจมากแสดงให้เห็นว่าการทำงานร่วมกันที่แข็งแกร่งอยู่ในกลุ่มอนุภาคแคลเซียมคาร์บอเนตโมเลกุลประจุบวกและเมทริกซ์ไคโตซานซึ่งให้ตัวอย่างการทดลองเพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นของกลไกการทำงานร่วมกันระหว่างผลึก CaCO3 และสารประจุบวก 3.2 ผลกระทบของความเข้มข้นของสารเติมแต่งในลักษณะทางสัณฐานวิทยาของ CaCO3 สามความเข้มข้นของสารเติมแต่งของ 0.5, 1 และ 2 มิลลิกรัม / มิลลิลิตรถูก usedfor ศึกษาต่อ ตารางที่ 1 แสดงค่าความเป็นกรดด่างของสารเติมแต่งเหล่านี้แก้ปัญหาแม้ว่าค่า pH เริ่มต้นที่แตกต่างกัน, ค่าพีเอชอยู่ระหว่าง 6.5 และ 7.5 หลังจากนั้น 3 วันของแร่ ดังนั้นทั้งไคโตซานและสารเติมแต่งที่ถูกประจุบวกในระหว่างกระบวนการแร่และได้รับผลึก CaCO3 ที่มีเสถียรภาพในการแก้ปัญหาที่เป็นกลาง
ความเข้มข้นของสารเติมแต่งเป็นสิ่งสำคัญในการควบคุมการเปลี่ยนรูปร่างของผลึก CaCO3 (รูปที่. 4) บนพื้นฐานของผลการทดลองที่มีการเพิ่มขึ้นของ DMAEMA (รูป. 4a) และความเข้มข้น DMEA การเปลี่ยนแปลงของรูปร่างลักษณะของผลึก CaCO3 เป็นแนวโน้มเดียวกันในขณะที่ในปัจจุบันของ DMEDA (รูป. 4b) และ MDEA (รูป. 4c) แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของรูปร่างลักษณะของอนุภาค CaCO3 มีความคล้ายคลึง มะเดื่อ. 4a แสดงให้เห็นถึงแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นของ CaCO3with DMEAMA ที่ทั้งสามมีความเข้มข้นของ DMAEMA สัณฐานวิทยาของผลึก CaCO3 ยังคงแคลไซต์ rhombohedra อย่างไรก็ตามมีการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้น DMAEMA ก็จะเห็นได้ว่าผลึก CaCO3 อื่น ๆ ที่ถูกเก็บรวบรวมเพื่อ intergrown กับ rhombohedra หลาย มะเดื่อ. 4b แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของรูปร่างลักษณะของผลึก CaCO3 จาก crisscross I-รูปร่างก้อนผิดปกติกับการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้น DMEDA ที่ เมื่อความเข้มข้นของ DMEDAwas0.5 มิลลิกรัม / มิลลิลิตร (รูป. 4B1) armshaped ด้วยคริสตัลมุมที่แตกต่างกันเกิดขึ้นและความยาวเฉลี่ยของแขน was12 เมตร ด้วยการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้น 1 มิลลิกรัม / มิลลิลิตร (รูป. 4B2) นวนิยายผลึก T-รูปร่างเป็นรูปที่มีความยาวของแขน 4 เมตร ในฐานะที่เป็นความเข้มข้นของ DMEDA ต่อไปเพิ่มขึ้นเป็น 2 มิลลิกรัม / มิลลิลิตร (รูป. 4b3) ผลึกก้อนผิดปกติ (ประมาณ 8 เมตร) มีแขนและไม่มีรูอยู่ตรงกลาง จะเห็นได้ว่ากลุ่มตัวอย่างในปัจจุบันของ DMEDA และ MDEA ที่มีแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงที่คล้ายกันซึ่งเป็นความยาวแขนค่อยๆหายไปกับการเพิ่มความเข้มข้น อย่างไรก็ตามลักษณะทางสัณฐานวิทยาและขนาดของผลึกที่แตกต่างกันต่อการอ้างความหลากหลายจากก้อนรูปร่างผิดปกติ มันก็พบว่าทั้งสองมีความเข้มข้นของสารเติมแต่งและ nucleophilicity กลุ่มของโมเลกุลที่มีอิทธิพลต่อพฤติกรรมการตกผลึกและสัณฐานวิทยาของผลึก CaCO3 ตามผลการ DMAEMA และ DMEA ร่วมกับซีแสดงให้เห็นผลกระทบที่อ่อนแอในสัณฐานวิทยาของ CaCO3 เนื่องจากผล inferiorelectronic กลุ่ม อย่างไรก็ตามภาพยนตร์ซีเป็นเมทริกซ์ที่ไม่ละลายน้ำโมเลกุล DMEDA กับกลุ่ม NH2 และ MDEA มีสองลักษณะทางสัณฐานวิทยา OHchangedCaCO3 สมบูรณ์ กับการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของสารเติมแต่งสัณฐานวิทยาของ CaCO3 เบี่ยงเบนจากค่าเริ่มต้น rhombohedra หก {104} ใบหน้าและใบหน้าใหม่กลายเป็นสัมผัส นี้แสดงให้เห็นการดูดซับสารเติมแต่งใบหน้าที่เลือก การปรากฏตัวของกลุ่มเอมีนในระดับอุดมศึกษาที่ได้รับอนุญาตสำหรับการปฏิสัมพันธ์ที่มีพื้นผิว CaCO3 และทำให้การเปลี่ยนแปลงจากผลึกเดี่ยวแก้ไขโดยการดูดซับสารเติมแต่งใบหน้าที่เลือกไปยัง polycrystal (นาคาและ Chujo 2001. แมนน์, et al, 1993) เราคิดว่ามีการเพิ่มขึ้นของ nucleophilicity ของโมเลกุลความสามารถในการดึงดูดไอออน CO3 2- กลายเป็นที่แข็งแกร่งซึ่งจะนำไปสู่การเจริญเติบโตหรือการสิ้นสุดของเครื่องบินคริสตัล Neira-การิเอตอัล (2008a) และเพื่อนร่วมงานที่แตกต่างกันที่การตรวจสอบค Panis ที่แตกต่างกันมีความสัมพันธ์กับการเจริญเติบโตของเครื่องบินแต่ละ CaCO3crystals ในการควบคุมการตกผลึก บางกลุ่มแสดงให้เห็นว่าการแยกเฟสได้แรงหนุนจากการทำงานร่วมกันระหว่างกลุ่มเอมีประจุบวกและประจุลบไอออนคาร์บอเนต (ที่ Cantaert et al., 2012) ร่วมผลกระทบของสารตั้งต้นที่ละลายน้ำและไม่ละลายน้ำในเมทริกซ์แร่แคลเซียมคาร์บอเนตที่อุณหภูมิห้องได้รับการรายงานไม่ค่อย ผลที่ได้นี้ได้รับการพิสูจน์บทบาทที่แตกต่างกันเล่นโดย aminemolecules ในกระบวนการของการ biomineralization เห็นได้ชัดว่าการทำงานต่อไปจะต้องตรวจสอบกลไกวิธีการใช้งานอยู่ในปัจจุบันของสารเติมประจุบวก เพื่อเป็นการตรวจสอบการปรากฏตัวของสารเติมแต่งดูดซับบนพื้นผิวผลึกพลังงานกระจายสเปกโทรสโก (EDS) ถูกใช้เป็นเทคนิคการตรวจสอบคุณภาพการแก้ไขสันนิฐาน แม้ว่าผู้ร่วมผลกระทบที่แข็งแกร่งของ DMEDA (และ MDEA) และ CS ภาพยนตร์ onCaCO3 สัณฐานข้อสังเกตจาก SEM ก็เห็นได้ชัดอาจจะเป็นความเข้มข้นต่ำของโมเลกุลที่ใช้ในระหว่างวิธีการแพร่กระจายก๊าซไม่อนุญาตให้มีความละเอียดของการแสดงตนของไนโตรเจน (ที่อะตอม% ) ดูดซับบนพื้นผิวผลึก (รูปที่. 5) เมื่อมีสารเติมแต่งในการแก้ปัญหาไม่มี EDS (Fig. 5a) วัดแสดงให้เห็นว่าแคลเซียมทฤษฎี 39.29% และออกซิเจน 47.89% (อะตอม%) คืออัตราส่วนแคลเซียม / ออกซิเจน (Ca / O = 1: 3) สอดคล้องกับแคลเซียมคาร์บอเนตบริสุทธิ์ พื้นผิว แต่เมื่อใช้ DMEDA เป็นสารเติมแต่งที่วัด EDS แสดงการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนกับ Ca / O = 1: 4.16 และ 1: 5.5 ซึ่งบ่งชี้โมโนเมอร์ดูดซับในจำนวนที่แตกต่างกันบนใบหน้า มากของการวิจัยที่ระบุว่าบางส่วนของสารเติมแต่งอินทรีย์บางส่วนให้ข้อมูลโครงสร้างเริ่มต้นสำหรับส่วนนินทรีย์ที่จะ nucleate และเติบโตออกไปในทางที่ดี (Ajikumar, ต่ำ, และ Valiyaveettil 2005) ขณะที่ปริมาณแคลเซียมที่ต่ำกว่าที่คาดไว้หนึ่งสำหรับ CaCO3 พื้นผิวที่มีการดูดซับ DMEDA ได้รับหมดลงของแคลเซียมไอออนบ่งบอกถึงการมีปฏิสัมพันธ์ betweenmonomer ไฟฟ้าสถิตและพื้นผิวสัมผัส CO3 2- ไอออน เนื่องจาก Ca / O อัตราส่วนปริมาณการดูดซับ DMEDA โมโนเมอร์ที่สามารถสมมติคาดประมาณว่า EDS ตรวจพบเพียงองค์ประกอบพื้นผิวและว่าแต่ละของทั้งสองกลุ่มอะมิโนโมโนเมอร์ดูดซับและลดหนึ่ง Ca2 + ไอออน ดูดซับของสารเติมแต่งบนใบหน้าสัมผัสทั้งหมดมีผลในการลดปริมาณของพลังงานพื้นผิว (Cölfen, 2007) และการเติบโตของรูปร่างลักษณะที่แตกต่างกัน เป็นผลให้พื้นผิวที่ใช้พลังงานต่ำกลายเป็นพื้นผิวสัมผัสและพลังงานสูงหายไป