中国粉体网讯 碳酸钙(CaCO3)是化学成分为CaCO3的碳酸盐类化合物，包括天然地质矿物、生物矿物和人工合成矿物等；碳酸钙是当今最重要的无机化工原材料之一，在塑料、涂料、造纸、橡胶、油墨、日用化工和化学建材等领域具有广泛应用。

1、碳酸钙基体复合材料

CaCO3基体复合材料主要是以CaCO3矿物为基体，以特定的无机功能材料为功能组分，将二者进行结构上的有序复合。也就是通过物理、化学和一些表面改性的方法赋予碳酸钙功能性，如吸附、催化、药物释放还有用在涂料、颜料时展现出的功能性填充效果。

CaCO3基体复合功能材料主要有：CaCO3-TiO2、CaCO3-SiO2、CaCO3-SiO2-TiO2复合颜料、CaCO3-纳米TiO2-CdS光催化剂、CaCO3-Al(OH)3复合材料、CaCO3-纳米ZnO复合抗菌剂等种类，作为功能化颜填料、乳浊剂、光催化剂、陶瓷原料应用。

2、碳酸钙基复合材料制备和应用

CaCO3@SiO2复合颗粒

目前，CaCO3@SiO2复合颗粒的制备方法主要有机械力化学法、微波沉淀法、硅酸钠-酸沉淀法和Stöber法。

其中，机械力化学法和微波沉淀法是利用已有的SiO2与CaCO3形成复合颗粒，而硅酸钠-酸沉淀法和Stöber法是在复合过程中首先形成硅酸(H2SiO3)，再经由稳定透明的溶胶体系陈化、絮凝并缩聚成为SiO2，最终在CaCO3表面形成三维空间网络结构的凝胶并沉淀。

CaCO3具有广泛易得、色白及价廉的特点，因而成为橡胶、造纸和涂料等工业中用量最大的浅色矿物填料之一。研究表明，应用CaCO3@SiO2的纸张具有比应用纯SiO2纸张更高的平滑度(60.8%)和光泽度(78.4%)，具有比应用纯CaCO3纸张更高的密度(28.8%)和清晰度(4.1%)。

CaCO3@SiO2具有CaCO3表面均匀包覆纳米SiO2的二元结构特征，其比表面积、耐紫外和耐酸性能相比CaCO3显著提高。陈代梅等研究表明，CaCO3@SiO2经十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）改性制得的超疏水自清洁涂层水接触角和滚动角分别为155.3°和2.1°，并具有良好的耐紫外稳定性。

此外，CaCO3@SiO2具有强烈的去除水中重金属离子的性能，在去除率几乎为100%时，对水中Pb2+、Cd2+和Zn2+的饱和附着量分别为2998 mg/g、199.68 mg/g和397.19 mg/g，是CaCO3的3.09倍、6.29倍和 6.11倍。

CaCO3@TiO2复合颜填料

矿物-复合TiO2颜料与钛白粉性能相似，且成本低廉，通过其实际应用可降低TiO2用量。矿物-复合TiO2颜料是解决钛白粉生产和应用中存在的资源、环境和成本问题的有效途径。

孙思佳等以通过改性获得表面诱导疏水性的碳酸钙(CaCO3)和二氧化钛(TiO2)颗粒为原料，对采用异质颗粒疏水聚团方法制备CaCO3-TiO2复合颜料进行了实验研究，对主要影响因素进行了考察和优化，对其性能和结构进行了表征。结果表明，CaCO3-TiO2复合颜料具有和钛白粉相当的颜料性能及表面疏水性，含TiO260%复合颜料的遮盖力最高达到钛白粉的93.50%。CaCO3-TiO2复合颜料由CaCO3表面包覆TiO2为特征复合颗粒所组成，TiO2在CaCO3颗粒表面的包覆均匀、致密，二者结合方式为各自表面碳氢链之间的缔合。

2026年3月31日-4月1日，由中国粉体网主办的“第五届全国碳酸钙产业高值化发展交流大会暨第四届功能母粒材料及应用高峰论坛”将在湖北·襄阳举行。届时将邀请中国地质大学（北京）陈代梅教授作《碳酸钙复合功能材料的构建与功能化研究》专题报告，讨论碳酸钙复合功能材料的制备技术、应用方向及研究成果。

专家介绍

陈代梅，教授，博士生导师，博士毕业于天津大学。目前兼任中国感光学会光催化专业委员会委员、中国化学学会会员。

主要从事环境和能源催化材料及其应用研究。

主持和参与国家自然基金、教育部高校基本业务经费项目、省科技厅项目、科技支撑项目和企业合作项目等20余项。

2018年获得中国循环经济技术协会科学技术进步一等奖（排名第三）。2019年获得绿色矿山科学技术一等奖（排名第二）。

近几年，以第一作者和通讯作者在权威国际期刊Appl. Catal. B-Environ., J. Hazard. Mater., Chinese J. Catal.，ACS Appl. Mater. Interface, Chem. Eng. J. 等发表SCI论文100多篇，引用达9000多次，其中9篇文章选1% ESI Highly-Cited论文，单H值为48。

2018年被英国皇家学会评为1%高被引作者，被催化学报评为优秀作者。全球学者库评出的“全球顶尖前10万科学家名单”以及美国斯坦福大学发布的2024年全球前2%顶尖科学家。

参考文献：

陈代梅：碳酸钙复合功能材料的构建与功能化研究，中国地质大学(北京)

张涵：CaCO3@SiO2复合颗粒的制备及应用研究进展，中国地质大学(北京)

孙思佳：颗粒疏水聚团制备碳酸钙-TiO2复合颜料实验研究，中国地质大学(北京)

(中国粉体网编辑整理/昧光)

注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！