Pregledni rad ruđerovca objavljen u časopisu Chemical Society Reviews
U nedavno objavljenom preglednom radu dr. sc. Damir Kralj, voditelj Laboratorija za procese taloženja, Zavoda za kemiju materijala, je kao jedan od tri glavna autora predstavio pregled najnovijih svjetskih istraživanja vezanih uz metode priprave, karakterizacije te napredne primjene kalcijevih karbonata. Rad je objavljen u jednom od najuglednijih znanstvenih časopisa u području multidisciplinarne kemije, Chemical Society Reviews (IF = 60.615).
Kalcijev karbonat (CaCO3) je u Laboratoriju za procese taloženja već dugi niz godina modelni sustav i predmet temeljnih, ali i primijenjenih istraživanja vezanih uz mehanizme i kinetike taloženja, biomineralizacije te njegovog pojavljivanja u okolišu i tehnološkim sustavima.
U radu su autori naglasili važnost CaCO3 kao široko rasprostranjenog minerala u biološkim, geološkim i vodenim sustavima, kao i njegova značajna tehnološka uloga te tradicionalno korištenje u proizvodnji plastike, papira, boja, građevinskih materijala, kozmetike, farmaceutika i hrane.
Pri tome, tijekom posljednjeg desetljeća došlo je do brzog razvoja postojećih i novih metoda priprave i površinske modifikacije polimorfa CaCO3, stabilizacije amorfnog CaCO3 (ACC) i odgovarajućih (nano)strukturnih hibridnih materijala.
U radu je prikazan detaljan pregled metoda kontrolirane priprave CaCO3 u taložnim sustavima Ca2+–CO32−, karbonatizacijom u višefaznim sustavima čvrsto–tekuće–plin, korištenjem reverznih emulzija voda-ulje, kao i biomimetičkih sustava.
Iz pregleda je vidljivo da su nova istraživanja nukleacije i kristalizacije CaCO3, korištenjem naprednih metoda sinteze i analitičkih tehnika dovela do razvoja učinkovitih puteva prema potpunoj kontroli priprave CaCO3 specifičnih fizičko-kemijskih svojstava, kao što su veličina, morfologija i/ili polimorfizam taloga.
Također, nedavno razvijene metode modifikacije površine CaCO3 korištenjem cijelog niza organskih i anorganskih spojeva dovela su do razvoja kompozitnih materijala naprednih svojstava, a pokazano je da je uz biomimetički pristup te korištenjem odgovarajućih templata moguća priprava funkcionalnih poroznih ili šupljih organsko-anorganskih (nano)kompozita.
Upravo uvođenje CaCO3 u strukturu kompozita dovodi do značajnog poboljšanja mehaničkih, optičkih, magnetskih i katalitičkih svojstava takvih materijala, koji pokazuju izuzetan potencijal za korištenje u biomedicini, remedijaciji okoliša, napose uklanjanju CO2, ili proizvodnji i skladištenju energije.
U radu je, autori raspravljaju o različitim termodinamičkim čimbenicima i funkcionalnim aditivima, čije djelovanje dovodi do nastajanja i stabilizacije ACC-a koji je moguće koristiti za izradu ekološki prihvatljivih hibridnih filmova, supramolekularnih hidrogelova ili isporučitelja aktivnih farmaceutskih pripravaka. Na kraju, istaknuti su postojeći izazovi i budući pravci kontrolirane sinteze i funkcionalizacije CaCO3 i njegove sve značajnije primjene.