如何在聚合物添加剂存在下监测Caco3多晶型形成

关键的问题

•结果原位拉曼光谱与离线XRD协议

•在原地结晶的监控

介绍

许多材料可以以称为多晶型欧洲杯足球竞彩物的形式结晶,这些形式在晶格的分子或原子的三维排列中不同。

无论其化学相似度如何,多晶型物往往具有非常不同的物理性质。因此,它们的结晶应以受控的方式进行,以产生正确的形式。

该过程需要有效的方法以原位监测晶体。拉曼光谱提供了一种用于快速区分不同多晶型物的理想解决方案,因为差异通常是可追溯的特征拉曼带的外观或消失,或者通过其波数位置的偏移来追踪。

根据具体的应用要求,可以使用具有原位浸没探针或非接触式探针的拉曼光谱,这取决于具体的应用要求。此外,拉曼光谱是无损性的,不需要样品制备。

本文探讨了拉曼光谱法监测多晶型物的选择性结晶碳酸钙(CaCO3),在聚合物添加剂存在下发生(表1)。Caco的三种多晶型物3.在本申请中使用的是方解石(菱形),Vaterite(六边形)和金属石(正交),以热稳定性的降序顺序。

表格1。本工作中使用的聚合物添加剂。来源:凯撒光学系统公司

聚合物添加剂 缩写
Acusol.®
聚(天冬氨酸) PAspAcid
聚(丙烯酸) PAA.
Polymaleimide合成
以KOH引发剂
PMI_KOH
Polymaleimide合成
通过PbO和叔丁基苄基
酒精引发剂
pmi_pbo.
Polymaleimide合成
通过双(三苯基膦)
Cu(i)硝酸盐和叔丁基
苄醇引发剂
pmi_cu_sys.

实验

结晶发生在碳酸钠(钠2CO.3.)溶液(500mL,1000ppm的碳酸盐),具有聚合物添加剂(1.4ppm)。该方法在25℃下在自动实验室反应器中完成。

氯化钙(CaCl2)溶液(54 mL, 6250ppm)以每5分钟1 mL的速度加入反应溶液,反应炉以400 rpm的速度搅拌混合物。使用785 nm的Kaiser喇曼分析仪和785 nm Invictus™激光器每10分钟采集一次喇曼光谱。

拉曼光谱结果通过对抓取样品的x射线衍射(XRD)进行验证。

校准

使用峰强度比来校准拉曼光谱和XRD数据。对于拉曼光谱,与Vaterite的碳酸酯弯曲模式相对应的峰(690厘米-1)和方解石(711厘米-1)被利用,1因为基格石仅在高于90℃的温度下形成。此校准的结果显示在图1中。

制备的CaCO3晶型混合物的拉曼光谱。690 cm-1和711 cm-1波段的强度分别随方解石和硅藻土浓度的变化而变化。

图1。Caco的制备混合物的拉曼光谱3.多晶型物。频段的强度在690和711厘米处-1分别随方解石和硅藻土浓度而变化。图片来源:经参考文献1许可转载。版权所有©2003美国化学学会。

从方解石和钙矾石的已知浓度的峰值强度被比率来构建一个校准曲线。然后将数据拟合到一个二阶多项式,以获得校准方程(图2)。

由690和711 cm-1拉曼光谱比值得到的校准曲线。

图2。校准曲线获得比例690和711厘米-1拉曼。图片来源:经参考文献1许可转载。版权所有©2003美国化学学会。

结果

图3显示了实验的结果。结果表明,PMI_PbO对相平衡没有影响,而PMI_PbO对相平衡没有影响聚合物添加剂- Acusol.®而聚(丙烯酸)-主要导致硅藻土。

在实验过程中,通过拉曼光谱确定的钙硅酸盐百分比。

图3。在实验过程中,通过拉曼光谱确定的钙硅酸盐百分比。图片来源:经参考文献1许可转载。版权所有©2003美国化学学会。

在Acusol的实验中®,方解石似乎从未形成在溶液中,同时用聚(丙烯酸),优先在结晶过程中形成Vaterite。然而,使用PMI_Cu_sys,从未形成过Vaterite。

其他聚合物添加剂提供的结果存在于这两个极端之间,仅对相平衡有中等影响。该分析仪的轴向透射摄谱仪设计意味着整个光谱可以同时采集,而不是在光谱范围的各个部分使用连续扫描。

这一特性非常重要,因为反应混合物是不均匀的,而且是快速搅拌的,这意味着当几种不同的材料通过探针的焦柱时,扫描会收集到光谱的不同区域。欧洲杯足球竞彩

结论

结果通过拉曼光谱学发现XRD同意在2%以内,确认拉曼光谱是其他更传​​统的多晶型物测定方法的方便有效的替代方法。本协议还验证了粒度对量化没有影响。

拉曼光谱学具有优异的用作结晶期间多晶型物鉴定的在线控制方法的潜力,同时具有在整个反应监测,优化和扩大过程中改善工艺理解的化学特异性以改善工艺理解(例如,通过鉴定新的多晶型物或中间体)药物发育的阶段。

参考

  1. Agarwal,P.和Berglund,K.A.“使用拉曼光谱”晶体生长和设计,在聚合物添加剂存在下批量结晶过程中碳酸钙多晶型物的原位监测“晶体生长和设计。3,第6,2003,941号。

*Acusol是Rohm and Haas公司的注册商标

这些信息已被源,审查和调整来自Kaiser光学系统,INC提供的材料。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息,请访问凯泽光学系统公司。

引用

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    Kaiser光学系统,INC ..(2020年7月21日)。如何在聚合物添加剂的存在下监测Caco3多晶型形成。Azom。从Https://www.wireless-io.com/article.aspx?articled=19438从//www.wireless-io.com/101。

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    Kaiser光学系统,INC。“如何在聚合物添加剂存在下监测Caco3多晶型物质”。Azom。//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=19438。(访问8月1日,2021年)。

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    Kaiser光学系统,INC .. 2020。如何在聚合物添加剂存在下监测Caco3多晶型形成。Azom,查看了01年8月2021,//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=19438。

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