负离子配位多面体生长基元与枝蔓晶的形成

本文运用负离子配位多面体生长基元理论模型讨论了KNbO3,β-SiO2和雪花枝蔓晶的形成机理,提出了枝蔓晶的结晶形态和对称性与晶体中的负离子配位多面体相互联结时的稳定方面密切相关.枝蔓晶是在远离晶体生长平衡态的条件下,以负离子配位多面体为生长基元,相互按照最稳定的联结方位延伸的.     

纳米晶粒取向连生与枝蔓晶的形成

本文研究了在水热条件下ZnO、BaTiO3、La2/3TiO3和Fe2O3纳米晶粒的取向连生和枝蔓晶的形成.用负离子配位多面体生长基元理论模型讨论了纳米晶粒的取向连生和晶粒相连的枝蔓晶,其枝蔓晶的形成与通常枝蔓晶的形成机理是一致的,都是沿着晶体中负离子配位多面体相互联结的稳定方向,为晶体生长速率最快方向,其分布的对称性与晶体结构的对称性是对应一致的.     

水热-均匀沉淀法制备Zr(OH)x/NH4Cl复合结构枝蔓晶

本文以ZrOC l2.8H2O和CO(NH2)2为原料,采用水热-均匀沉淀法,制备出了一种新型Zr(OH)x/NH4C l复合结构对枝蔓晶,并用XRD、SEM、TEM、EDS对产品进行表征。对枝蔓晶的结构和形成进行了分析认为NH4C l通过氢键作用对Zr(OH)x形成不完全包覆,并通过晶体生长方式形成枝蔓晶。     

八足状PbS树枝晶的水热合成及演变

以Pb(NO3)2和KSCN为原料,水为溶剂,采用水热法制备出了三维的八足状PbS树枝晶.XRD测试表明粉体为面心立方结构,结晶性好;SEM照片显示粉体为八足状的三维超结构,每足的平均长度5 μm,由边长600～800 nm的片状纳米块自组装而成.结合PbS晶体的结构模型和样品SEM照片的跟踪观察,分析了八足状PbS树枝晶的生长演变过程,为超结构微晶的生长机理研究提供有益参考.     

水热合成金红石型TiO2纳米晶及形成机理

以TiCl4为原料加水配制成0.5～2.0mol/L的TiOCl2溶液,在反应温度为120～180℃时可获得纳米级针形(轴比4～5)及球形8～10nm的金红石粒子.研究了升温速率、搅拌等对金红石型TiO2纳米晶的粒径及形貌的影响.使用TEM及XRD对产物粒子进行了表征,并初步探讨了金红石纳米晶的形成机理.结果表明:对于一定浓度的TiOCl2溶液,当反应温度高于140℃时,可生成纯相金红石型TiO2纳米晶粒,搅拌和提高升温速率有利于生成纳米球形颗粒.     

水热条件下不同形貌和晶相碳酸钙的形成和转化

利用碳酸氢钙水热分解制备了具有不同形貌和晶相的碳酸钙.在水热情况下,得到了多种形貌的方解石和霰石碳酸钙,研究了碳酸氢钙浓度、添加剂氯化镁浓度、反应时间和温度等对碳酸钙形貌和晶相的影响.以X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对制备的碳酸钙进行了表征.研究发现,水热条件对碳酸钙形貌和晶相的形成以及演化过程有重要影响.水热条件下发现了稳定的碳酸钙晶相向亚稳定相转化的反常相变,对相关的形成及转化机理进行了相应的阐述.     

水热条件下ZnS晶体的极性生长机制与双晶的形成

本文从结晶化学角度出发,研究了ZnS晶体的极性生长的习性机理和双晶的形成,认为闪锌矿硫化锌晶体的结晶形貌主要是由正极面{111}和负极面{()}的显露程度不同所决定的,而正、负极面的显露与否与溶液的碱度密切相关.溶液碱度增加,正极面生长速率逐渐减慢,与负极面生长速率差异减小,晶粒形貌由四面体形变为以正、负极面同时显露的六四面体形和四角锥体,这主要是由于溶液中OH-在正极面上的吸附并影响了正极面生长的缘故;ZnS双晶的形成是由于溶液中存在正离子配位多面体[S-Zn4]6+和负离子配位多面体[Zn-S4]6-两种生长基元并相互结合构成双晶核所致,溶液中正、负配位四面体生长基元的多少与Zn2+、S2-的含量有关.由此合理地解释了晶体的极性生长和双晶的形成机制.     

水热盐溶液水解法制备ZrO2纳米晶的取向连生与配向附生

本文报道了采用水热盐溶液水解法制备氧化锆粉体的研究成果.给出了ZrO2粉体的形貌和前驱物、温度的关系,发现当采用ZrO(NO3)2溶液为前驱物,温度升高到250℃时制得的ZrO2粉体的晶粒之间出现取向连生和配向附生现象.作者从负离子配位多面体理论模型角度,提出了把晶粒当作一个大生长基元来考虑,从而更合理地解释了取向连生和配向附生存在的规律性.也从亚微观角度进一步验证了负离子配位多面体理论的合理性.     

水热法合成Ga/Sc共掺氧化锌晶体

采用水热法,以氧化锌陶瓷为原料,4 mol/L KOH+1 mol/L LiOH作矿化剂,温度380 ℃,内填充度为75;制备了Ga/Sc共掺氧化锌晶体.结果显示:生长的Ga/Sc共掺氧化锌晶体呈六棱柱状,整个晶体表面基本光滑平整.负极面-c(0001)大面积显露,双掺后的氧化锌晶体形态存在明显的改变.通过超声波扫描显微镜(C-SAM)观察,晶体存在一定数量的生长缺陷.X射线双晶摇摆曲线得出(0002)面半高宽FWHM为28 arcsec,(0002)面半高宽FWHM为46 aresec,表明晶体具有较高的结晶质量.另外,紫外-可见-红外光谱仪测试发现Ga/Sc共掺氧化锌晶体透过率介于氧化锌晶体和掺镓氧化锌晶体之间.     

水热条件下Cu2O的连生习性

Cu2O具有立方体、八面体、菱形十二面体、四角三八面体、三角三八面体等多种单形。其形貌特征因不同的制备方法而各异。本文首次发现在水热条件下,Cu2O出现取向连生的形貌特征。{100}面为连生面。利用负离子配位多面体生长基元理论模型地解释了这种现象。     

水热合成法制备纳米氧化锌粉

采用水热法合成了氧化锌纳米棒,研究了不同合成条件对ZnO纳米晶的影响.采用碱式碳酸锌作为前驱体,水为水热介质,可获得氧化锌纳米棒,水热时间的延长和水热温度的提高都使氧化锌纳米棒的长径比减小,其紫外发射光和近红外发射强度增大.当在体系中加入聚乙二醇时,可获得片状氧化锌结晶.当以0.5 mol/L的碳酸钠水溶液为水热介质,可得到长径比超过20,直径为500 nm左右分散均匀的纳米氧化锌棒.以氢氧化锌为前驱体,也能得到氧化锌纳米棒,其长径比为15左右.     

绿柱石晶体的水热法生长及特征研究

采用温差水热法,以分析纯的Al(OH)3和BeO以及无色纯净的石英为原材料,球形和//s(1121)的片状无色绿柱石为籽晶,在复杂的盐酸混合溶液中生长了无色透明的绿柱石晶体.利用双圈反射测角仪、电子探针、X射线衍射仪和红外光谱仪等仪器,对合成绿柱石晶体的形态、成分及晶体结构进行了详细的研究.结果表明,合成的绿柱石晶体为六方短柱状,主要发育平行双面c{0001}、六方柱m{1010}、a{1120}和六方双锥p{1011}四种单形.合成的绿柱石晶体的成分中(Na2O+ K2O)的质量分数约为0.59;,且c0/a0值为0.9988,可归属于"正常"绿柱石向"四面体"绿柱石的过渡范畴.在中性或弱碱性环境体系中,通过调整绿柱石中各成分的百分含量,有望在更低的温度、压力条件下合成出高质量的板柱状绿柱石晶体.     

水热合成奇异形态的ZnO晶体

本文采用水热法,以3mol/L KOH为矿化剂,填充度35;,温度430℃,在Zn(OH)2中添加SnCl2·2H2O,添加量为Sn2+:Zn2+=2;条件下,合成出ZnO晶体.产物中除了大量短六棱柱形晶体外,还出现了部分冰激凌形晶体.六棱柱形晶体具有典型的ZnO特征,显露正极面c{0001}、负极面-c{000-1}、柱面m{10-10}、正锥面p{10-11}和负锥面-p{10-1-1}.而冰激凌形晶体有明显的六棱锥晶体外壳,X光能谱(EDS)检测证实晶体各部位的组分均为ZnO.     

丁二醇对TiO2纳米晶体水热生长动力学的影响

采用水热法,以丁二醇和水作为混合溶剂,研究了二氧化钛纳米晶体的生长机理.X射线衍射(XRD)结果显示产物为锐钛矿纳米TiO2.用透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)等对不同时间的晶体结构进行表征,发现晶体生长具有明显的奥斯特瓦尔德熟化(OR)特征.颗粒粒径均处于纳米级,其粒径数值随温度增加而变大.丁二醇作为溶剂兼表面活性剂对于纳米晶体的生长起到重要调节作用.采用OR方程,分别对220 ℃、180℃、140℃三个温度下纳米TiO2的生长进行模拟,模拟曲线和实验结果吻合很好,并获得其生长活化能为15.0 kJ/mol.     

水热法生长KBBF单晶

氟代硼鈹酸钾KBe2BO3F2(KBBF)晶体是至今发现的可相位匹配的倍频波长最短的晶体.但是,由于该晶体具有很大的面间距,层状生长习性十分明显,因此,至今采用熔盐法生长的晶体厚度较薄,无法按照相位匹配方向切割成倍频器件.我们尝试了采用水热法生长KBBF晶体并获得了成功.我们采用水热法已成功地生长出了厚度达10 mm以上的透明单晶体.本文概述了水热法生长KBBF晶体的实验方法和生长条件(如矿化剂种类,温度,压力,温度梯度,充满度,开孔率等)对晶体生长的影响.最后,用负离子配位多面体生长基元理论模型讨论了晶体的生长机制与形状.