对结晶化学教学中某些常见问题的讨论

结晶化学主要涉及晶体在原子水平上的结构理论,它研究晶体的组成、结构、性能及其相互关系和规律。晶体结构的教学是结晶化学教学中的主要任务之一,它对于培养学生灵活运用化学知识的能力极为重要。鉴于目前某些教科书或文章中的一些提法不太确切,加之学生学习这部分内容时对某些概念的理解颇感困难,本文拟对下面二个问题作一粗浅讨论。一、NaCl晶体结构是否可看成由一套Na+的面心立方点阵和一套Cl-的面心立方点阵互相穿插组合向成。产生这个问题的原因在于对晶体的点阵概念认识模糊。晶体是原子、离子或分子在三维空间周期地重复排列构成的。     

结构敏感功能材料的基础研究

结构敏感功能材料是其功能对原子的空间排列变化敏感的材料。通过对结构敏感功能材料的研究, 归纳和总结化合物的物理化学性质与原子的空间排列以及电子结构之间的内在规律, 结合物理化学性能测试和理论计算, 逐步推导出功能基元和数学关系式, 以形成功能基元理论, 为开发新型功能材料提供理论基础。本文以碳原子不同的空间排列形式而展现出显著差异的物理化学性质为引子, 阐述光学、电学和磁学性能对结构的敏感性, 并讨论理论计算在该学科中的应用。     

β-BBO晶体的结晶习性与形成机理

从结晶化学角度出发,研究了β-BBO结构中的基本结构单元,[B_3O_6]~(3-)环状络阴离子的结晶方位与晶体各族晶面的对应关系,根据Na_2O-BaB_2O_4溶液结构的测定资料,提出β-BBO晶体生长基元的结构形式和生长基元往各族晶面上叠合的规律。讨论了β-BBO晶体结晶习性的形成机制。由于物理化学条件的不同,生长基元的维度也不相同,而不同维度的生长基元往晶体各族晶面上的叠合速率比也会发生相应的变化,这是导致晶体形貌上形成多变性的原因。     

紫外倍频晶体硫氰酸汞镉的生长习性与形成机理研究

从结晶化学角度出发,研究了硫氰酸汞镉(简写为CMTC〕结构是的基本结构单无即H~gS~4和CdN~4R的结晶方位与晶体各簇晶面间的对应关系。在对CMTC的生长溶液结构测定和推理基础上,提出该晶体生长基元的结构形式和生长基元向各簇晶面上堆积的规律。进而讨论了该晶体生长习性的形成机理。实验表明,CMTC的生长溶液中存在着与晶体结构是相同的基团即阴离子多面体生长基元。随着生长条件和变化,生长基元的维度有所不同,不同维度的生长基元往各簇晶面上堆积速率也发生相应改变,从则解释了CMTC的生长习性和晶体形貌的多变性。     

石墨是属于原子晶体吗?

人民教育出版社出版的五年制中学高中课本《化学》第一册(1982年12月第1版)123页中写道:“金刚石和石墨都属于原子晶体”。石墨属于原子晶体吗?该书对原子晶体的定义是“相邻原子间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体,叫做原子晶体”。接着,该书分析石墨晶体的结构是“石墨的晶体是层状结构,……在同一层内,相邻的     

用AFM研究DL-缬氨酸晶体的结构及其表面分子的排列

利用原子力显微镜(AFM)成像技术来观察DL-缬氨酸晶体表面分子的规则排列, 研究表明对映体分子在DL-缬氨酸晶体中相互配对排列, 每个晶胞单元中包含两个对映体分子, 属于具有中心对称结构 群, 整个晶体是消旋的. 通过原子力显微镜对DL-缬氨酸晶体表面重复单元的测量结果与X衍射数据对比, 发现用AFM观察到的DL-缬氨酸晶体中分子表面形貌的规整排列的距离, 同X衍射得出的三斜晶系晶胞参数数据基本一致, 由此判定该晶体属于三斜晶系而不是单斜晶系. 探讨了利用纳米技术的研究手段在分子水平研究生命起源中的手性问题, 在确定的晶面上通过分子周期性结构排列规律, 对DL-缬氨酸晶体表面分子进行手性识别.     

常见无机含氧酸结构及其强度规律的周期性

化学元素的周期性与原子的电子层结构密切相关。因此凡是和类似的电子构型有关的一切性质都应呈现出周期性的变化。但是这种变化并不是简单的重复,而是依一定方向作有规律性的变化。本文以周期系为基础,讨论简单无机含氧酸的结构及其强度规律的周期性,加深对周期律实质的理解。     

胶体晶体自组装排列进展

自组装排列胶体晶体是发展光子晶体等亚微米周期有序结构及新型光电子器件十分重要的环节.高电荷密度单分散胶体球在较弱的离子强度和稀浓度下会自发排列形成紧密堆积的周期性结构(ccp),常常是面心立方(fcc),科学家们以此为基础发展了多种结晶化胶体粒子的方法,包括重力场沉积、电泳沉积、胶体外延技术、垂直沉积、流通池、物理束缚排列及其他的许多方法.目前排列的胶体粒子基本为球形,材料也多为SiO2、PS、PMMA,此外一些复合粒子,主要为核壳粒子的排列这里也稍作介绍,这些方法及其变通的使用可以形成类蛋白石及反蛋白石结构,最终实现光子带隙及其它多种用途。     

光子晶体应用于化学及生物传感器的研究进展

光子晶体是由两种以上具有不同折光指数的材料在空间按照一定的周期顺序排列所形成的有序结构材料,它具有尺度为光波长量级的重复结构单元,通过对这些结构单元的合理设计.可以调控光子晶体的光学性质.近年来,光子晶体不仅在药物释放、光学开关、金属探针领域取得了广泛的应用,也为化学及生物传感器领域提供了新的检测原理和手段.本文概述了光子晶体的制备方法及近年来该技术在化学及生物传感器领域中的应用研究.     

在热液条件下晶体的生长基元与晶体形成机理

本文通过电泳实验研究了热液条件下,水晶(SiO_2)、钛酸钡(BaTiO_3)晶体生长基元与晶体形成机理。提出晶体生长基元具有负离子配位多面体结构,与晶体中负离子配位结构相当。根据负离子多面体往晶体各族晶面上叠合的难易程度,解释了晶体结晶形貌与物理、化学条件之间的关系。随着生长条件的变化生长基元的维度也有所不同,不同维度的生长基元往各族晶面上的叠合速率发生相应改变,从而解释了晶体形貌的多变性。