微纳米碳酸钙在工业中是一种非常重要的无机化工原料,除了广泛应用于造纸、纺织、油漆、橡胶和粘合剂行业外,由于其具有无毒、无臭、优异的生物相容性和良好的生物降解性,在药物或基因传递等生物医学领域也具有相当大的应用潜力。此外,碳酸钙还可以作为一种极好的基体,用于制造结合不同功能特征的复合材料,近几十年来,碳酸钙这一最丰富、最重要的生物矿物的仿生合成得到了广泛的研究和应用。这不仅有助于理解生物矿化的生物控制机理,而且模拟了人工系统中至关重要的生物结构和功能。本文采用反相微乳体系制备碳酸钙,通过以微米级的球形碳酸钙作为基体制备了具有特殊功能的新型微纳米碳酸钙基复合材料,并研究了复合材料的结构与性能的关系。第一章主要介绍了碳酸钙的理化性质、相关制备方法以及微纳米碳酸钙作为复合材料的研究近况和相关应用。第二章采用反相微乳法,通过引入二氧化碳制备了球形的微米级碳酸钙。微乳体系中使用到的表面活性剂是聚氧乙烯辛基苯酚醚-10（OP-10）,助表面活性剂是正丁醇,水相是氯化钙和氨水的混合溶液,油相是环己烷。第三章采用斯特伯法制备了纳米级的球形二氧化硅,通过负载在上述球形碳酸钙的表面,使该复合材料具有了微纳米复合结构,制备的涂层状似荷叶表面的微观结构。通过立方形,球形和制备的复合材料的对比,三种不同材料涂层的静态水接触角改性前依次是51.6°、73.5°和76.8°,而通过硬脂酸的正己烷溶液改性后的接触角则依次增大为127.1°、136.1°和151.3°。发现该复合材料拥有优异的超疏水性,由于所有复合材料均被硬脂酸所包裹,其结构成为影响疏水性的重要因素。同时,应用Cassie理论模型研究了粗糙表面的微观结构对材料的疏水性能的影响,为利用Cassie方程研究粗糙表面的超疏水性能提供了一种新的思路和方法,也为我们未来制备超疏水材料提供了广阔的前景。第四章首先制备了碳量子点,通过将碳量子点溶于水相制备出了一种新型的可发荧光的微纳米碳酸钙复合材料,该复合材料在紫外灯下拥有了强烈荧光的效果,通过计算得出,该复合材料悬浮液的量子点产率可达到14.1%。通过全氟葵硫醇改性后的复合材料涂层的水接触角为154.1°,因此该复合材料同样拥有超疏水的性能。此外,通过Owens-Wendt模型计算了复合材料的表面自由能,发现改性后的复合材料拥有极低的表面自由能。综上,本文使用反相微乳法设计制备了具有特殊结构和性能的碳酸钙基复合材料,并研究了其结构和性能的关系。改性后的碳酸钙-二氧化硅复合材料,改变了原来碳酸钙的亲水性,使其具有了很好的超疏水性能。包覆了碳量子点的球形碳酸钙基复合材料又使其同时具备了荧光特性。这些研究为制备具有特殊性能的碳酸钙复合材料提供参考,在实际生活中有望赋予作为涂料基材的碳酸钙一些特殊功能,也为碳酸钙基复合材料的深入开发和应用提供新思路和新方法。