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纳米碳酸钙作为一种新型的无机粉体材料得到越来越广泛的应用。针对现有碳化工艺存在的缺点,本文对纳米碳酸钙制备过程中的工艺条件、碳化过程中的反应传质机理及其表面改性进行了研究。本文对传统鼓泡釜上引入搅拌器,并对气体分布板改进,自制了碳化反应器。在此基础上对碳化工艺参数进行了研究:在筛选晶型导向剂的基础上,考察了晶型导向剂的添加量、添加时间、碳化温度、Ca（OH）2浓度、CO2流量、搅拌速度等对产品形貌和粒径的影响。产品采用SEM、XRD表征分析。结果表明,晶形导向剂、石灰乳浓度是影响产品形貌的主要因素,而碳化温度、CO2流量和搅拌速度是影响其粒径大小的主要因素。以硫酸锌为晶形导向剂合成立方状纳米碳酸钙的最佳碳化条件为:碳化温度控制在1530℃,Ca（OH）2浓度6%11%,CO2流量为0.08-0.15L/min,搅拌速度为200400r/min,可以制备粒径为3080nm的形貌规整、粒径均匀的立方型碳酸钙。论文系统地研究了纳米碳酸钙合成过程中Ca（OH）2的溶解、CO2的吸收和CaCO3结晶等单元过程,提出了纳米碳酸钙晶体生成过程中的反应和传质机理。当t<θc（θc是CaCO3结晶和Ca（OH）2的溶解速率相等的时间）,CaCO3结晶是整个碳化过程的控制步骤。当t>θc时,Ca（OH）2的溶解是整个反应结晶的控制步骤,碳化过程存在CaCO3生成控制向Ca（OH）2溶解控制的转化。加入ZnSO4晶形导向剂推迟了这种转换,有利于保持高的过饱和度,有利于成核,从而使得生成碳酸钙产品粒径小;后期的Ca（OH）2溶解控制使体系过饱和度降低,有利于晶体生长,形成形貌规整的碳酸钙晶体。在反应吸收过程中,CO2穿过气膜和液膜进行反应的传质阻力可以忽略。并据此对碳化工艺进行了优化,采用对Ca（OH）2分批进料,制备了比一次进料粒径更小的纳米碳酸钙。本文采用硬脂酸钠对纳米碳酸钙进行原位表面改性,以活化度作为评价改性纳米碳酸钙的主要指标。表面被包敷的程度根据改性碳酸钙疏水性的特征来测定,着重研究了表面处理的工艺,考察了改性剂用量、改性时间、改性温度、浆料浓度对活化度的影响。实验表明硬脂酸钠是良好的纳米碳酸钙表面改性剂,最佳用量在3%,料浆浓度保持在10%左右,改性时间为60min,改性温度在80℃左右,活化度96%以上,改性效果最佳。通过IR、TG分析表明,硬脂酸钠与纳米碳酸钙之间形成了化学键。