羧酸对CaCO3晶型的影响

分别用2,2'-联苯二酸(bpdca)和1,2,4,5-苯四酸(btca)作为调控剂合成CaCO3,使用XRD、FT-IR和扫描电子显微镜(SEM)研究了羧酸对CaCO3晶型和形貌的影响.结果表明,2,2'-联苯二酸和1,2,4,5-苯四酸作为调节剂对CaCO3晶型都会有影响,一定条件下合成得到的是方解石和球霰石的混合物,显示出羧酸对球霰石的生成具有促进作用.     

磷石膏铵盐浸取物制备CaCO3晶型和形貌的影响因素研究

以某磷矿副产磷石膏为原料,采用氯化铵溶液浸取,获得硫酸钙溶液,经鼓泡碳化法制备CaCO3.考察了H2O2浓度、CO2流速、搅拌速度、初始pH值等因素对CaCO3晶型、形貌以及分散性的影响,采用XRD、SEM等对样品进行了表征.结果表明,不添加H2O2,或初始pH值＞9.5时得到的CaCO3样品为球霰石型和方解石型的混合相;当H2O2浓度为0.25;、CO2流速为0.2 L/min、初始pH为9.0、搅拌速度为650 r/min时,得到分散性均匀的菱面体形方解石型CaCO3.研究结果对磷石膏的资源化利用和CO2固定具有重要的环境意义.     

水垢晶体的形成及变化规律研究

加热含有0.001 mol/L的CaCl2和NaHCO3的水样,在保持蒸发与补水速度相同的条件下,利用扫描电子显微镜(SEM)研究碳钢挂片表面沉积水垢颗粒的生长过程,聚集形态和晶体结构的变化.结果表明:挂片表面首先析出无规则聚集的球状和片状颗粒;15 min后微小的球状或片状颗粒出现定向排列的趋势,形成表面十分粗糙的针棒状堆积体,其轴向生长速度达1.0～1.5 μm/min;随着蒸发时间的延长,在加热2 h时,针棒状堆积体由根部开始晶化,逐步形成棱角分明的六棱柱状晶体.晶体表面也会吸附新生球形颗粒不断的沉积,同时在挂片的表面还会形成许多直径约为2 μm,厚度约0.1 μm的六边形片状球霰石颗粒,片层颗粒无规则的相互支撑和聚集,部分颗粒以直立方式生长.6 h后已形成的六棱柱状晶体颗粒的顶部形态开始发生变异,形成顶端带有数十根针状分枝的孪生晶体.而部分球霰石颗粒的聚集体在加热3 h后逐步向斜六面体方解石转变.     

PASP调控球形碳酸钙沉积过程研究

本文以聚天冬氨酸(PASP)为有机质模板,采用碳化法研究了水溶液中碳酸钙的沉积过程,利用FT-IR、XRD、SEM及粒度分析等方法对碳酸钙沉积样品晶型和晶貌进行了表征,并结合生物矿化的基本原理分析了晶体形成和成长变化过程.结果表明,有机质PASP能够调控碳酸钙沉积由方解石型转变为球霰石型,晶体形貌由菱形转变为球形,同时晶体平均粒径减小64.3;,且粒径分布收窄.主要原因是PASP模板中相邻两-COO-间距离与Ca2+的12配位体空间构型中的两个氧原子间距离相匹配,碳酸钙颗粒经过介晶形成了表面为小颗粒附着的球形晶体,PASP吸附在颗粒表面能够抑制晶体生长.     

碳酸钙晶须的制备及含硫化合物对碳酸钙晶须影响的研究

在碱性环境下(pH＞ 12)采用衬底溶液双滴加法制备了形貌均匀且长径比大于10的文石型碳酸钙晶须.探讨了衬底液浓度、温度等因素对碳酸钙晶须生长的影响;研究了硫化钠、硫酸钠、硫代硫酸钠对碳酸钙晶须生长过程的影响;通过扫描电子显微镜和X射线衍射对样品的形貌和物相进行了表征.结果表明:衬底液Ca2+浓度为0.4 mol/L、温度为80 ℃时最有利于文石型碳酸钙晶须的生长;随着含硫化合物的增加,文石型碳酸钙晶须的长径比与质量分数均逐渐减小,且方解石型碳酸钙含量逐渐增加.     

蛋清蛋白模板法控制合成球形碳酸钙

在不同体积百分比浓度的蛋清蛋白溶液体系中,以CaCl2和碳酸钠为原料合成球形碳酸钙复合物,采用SEM、XRD、FT-IR和TG等测试技术对所得碳酸钙样品进行了表征,探讨了其形成机理.结果表明,在反应温度为40 ℃,氯化钙和碳酸钠0.2 mol/L和蛋清蛋白浓度为10;(V/V)条件下,合成出粒度为5 μm左右的球形碳酸钙晶体,此晶体以方解石和球霰石混合晶型存在,有机质质量分数约为15;.与纯水体系形成的碳酸钙相比,热分解温度降低约15 ℃.红外V3蓝移约10 cm-1.蛋清蛋白与Ca2+配位及静电作用等是形成球形碳酸钙晶体的主要原因.     

可溶性淀粉存在下纯球霰石的合成

在可溶性淀粉存在下,分别在30℃和4℃条件下,以氯化钙和碳酸钠为原料合成碳酸钙.用XRD和红外光谱对产物进行了表征,用扫描电子显微镜观察产物粒子的形状.结果表明,在30℃下,随着可溶性淀粉浓度的升高,球霰石的含量增加.而在4℃时,没有加入可溶性淀粉,得到的是方解石和球霰石的混合物,可溶性淀粉质量百分比浓度是0.93;时,得到的是纯方解石;1.9;时,得到的是方解石和球霰石的混合物;2.8;时,得到的是纯球霰石,说明温度和可溶性淀粉都可以影响碳酸钙的晶型和形状.还研究了样品的热重性质.     

仿生合成碳酸钙微环

利用简单的气相扩散的方法分别合成出了碳酸钙微环和微球,研究了聚苯乙烯磺酸钠和L-赖氨酸对最终产物碳酸钙形貌的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射等方法对所得产物进行了表征.研究结果显示,在体系中单独加入聚苯乙烯磺酸钠或L-赖氨酸,形成的物质为实心球形球霰石;在体系中加入聚苯乙烯磺酸钠和L-赖氨酸,形成的产物出现球霰石微环.随着聚苯乙烯磺酸钠与L-赖氨酸浓度的增加,球霰石微环的产量开始增加.并探讨了空心微环结构形成的可能机理.     

高尔夫球状球霰石的简易制备研究

碳酸钙材料在合成过程中的形貌和物相组成控制对其应用极为重要.本文利用乙二醇和水的混合溶液,通过简单的混合沉淀法快速合成了高尔夫球状球霰石.利用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)以及傅里叶变换红外光谱(FI-IR)等手段对获得的样品进行了表征.结果表明,在室温下反应产物能够保持高尔夫球形貌但较高温度下样品为无规则形貌,不同温度下反应产物都发生了部分相转变.     

球形和橄榄形球霰石的简易制备研究

以聚苯乙烯磺酸钠为有机添加剂,分别在水溶液和二甲亚砜-水溶液体系中,通过混合沉积的方式制备出球形和橄榄形的球霰石材料.获得的产物通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X-射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)进行了表征.结果表明,球霰石材料的形貌与反应体系存在的DMSO密切相关,且该类材料在室温下较为稳定.这种简易的制备具有不同形貌材料的方法有望为该类材料的制备提供参考途径.     

近化学计量比LiNbO3晶体各向畴形态的研究

本文对采用双坩埚提拉法生长的近化学计量比LiNbO3晶体沿其各向切块腐蚀后通过直接观察和在金相显微镜下观察,对其各个面的畴结构进行了分析.我们发现晶体a面上由于镜相对称不反映畴结构,b面和c面上的腐蚀形貌则完全显露而且按一定的方向整齐地排列,证明我们生长的SLN晶体是完全单畴结构的晶体.     

硅晶体生长固液界面形貌研究

结合杰克逊界面理论、分子动力学模拟(MD)和密度泛函理论(DFT),对硅晶体(100)和(111)面生长过程中固液界面形貌进行研究,包括界面自由能变化、结构变化和生长位置吸附能等。通过杰克逊界面理论计算,发现(100)界面晶相原子和流体相原子在表面各占约50%时吉布斯自由能达到极小值,而(111)界面在表面占比约0%或100%时达到极小值,说明当热力学平衡时,(100)面趋向于粗糙面,(111)面趋向于光滑面;分子动力学模拟显示,随着生长的进行,初始光滑的固液界面在(100)面上会逐渐转变为粗糙界面,而(111)面则始终保持光滑界面生长;且在生长过程中,(100)面的生长速率明显高于(111)面,因为(100)面始终为粗糙面生长;DFT计算发现,(100)面上的所有生长位置吸附能接近,可以实现连续生长,(111)面吸附能则存在明显的差值,生长原子需要吸附在台阶处才能进行层状生长。     

氢键影响羟基磷灰石结晶形态的理论模型研究

在矿化环境下,羟基磷灰石晶体生长习性受矿化剂的影响.本文着重研究了氢键对羟基磷灰石结晶形态的影响,建立了矿化剂OH-晶面OH动态平衡吸附模型,引入动态平衡吸附参数k,用来描述这种影响的程度.根据Wulff定理,通过结晶学计算可知随着羟基磷灰石晶体的长大,{10 10}邻位面最终将消失;若不存在矿化剂(k=0)或者矿化剂对羟基磷灰石晶体的氢键作用很小(0≤k≤0.11865)时,{10 11}晶面也将逐渐消失;矿化剂对羟基磷灰石晶体的氢键作用较大(0.11865＜k＜1)时,{10 11}晶面将保留;作出长径比H～k曲线,可知H随k的增大而增大,k对H影响甚微.     

温梯法白宝石晶体的表面形貌研究

本文采用导向温梯法(TGT)生长[0001]方向的白宝石晶体,利用气相传输平衡(VTE)技术对晶体表面进行处理,发现双面抛光的C面白宝石晶片高温下与富锂(Li2O蒸气)气氛发生反应,表面生成一层γ-LiAlO2,随着VTE反应温度从750℃下降到730℃,γ-LiAlO2晶核的颗粒也随着减小,在730℃时已在1μm以下,经稀盐酸(HCl)腐蚀后形成多孔的表面,此方法有望制备出用于外延GaN的多孔衬底.     

Designing Crystal Morphology by a Simple Approach

In separation processes containing solids, mostly crystals, the interest in shape modifications of the solids has increased. The idea in it is the necessity to save energy, to achieve specific product requirements, e.g. purities, or to provide downstream processes with better feed material. For an organic crystal a simple way to select a growth inhibitor is presented here, in contrast to the concept of “tailor-made additives”. The additive selected is structurally different from the host molecule and modifies the habit in a desired manner. The procedure of additive selection involves the analysis of the molecular structure of the crystal to be modified and the orientation of the molecules at the surfaces of the morphological most important faces. Furthermore the problem is discussed if the chosen additive is incorporated into the crystal or not. Results are shown for the system caprolactam/ethanol.     

数学在晶体形貌研究中的应用

本文介绍了在各个历史时期数学在晶体形貌研究中的应用,重点介绍了我们近年来对数学特别是分形数学在远离平衡形貌及集合体形貌的研究中的应用.     

准同型相界组分PMNT弛豫铁电单晶的畴结构与极化特性

采用坩埚下降法生长了具有准同型相界(MPB)组分的65Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-35PbTiO3 (PMNT65/35)弛豫铁电单晶.用偏光显微镜研究了(001)、(110)和(111)三个结晶学取向的铁电畴结构,观察到明暗交替的变化.通过对极化前后电畴形状的比较,分析了极化前后铁电畴形态的变化原因.晶片极化条件为:600 V/mm 的电场并保持10～15 min.研究了极化介质不同对极化后晶片压电性能的影响.     

用 Czochralski 方法生长KMgF3 晶体的研究

先把KF和MgF2 以1:1摩尔比混合后在Ar气体环境中650℃的恒温下烧结成KMgF3化合物.然后仍在Ar气体环境中用Czochralski方法生长了KMgF3:Cr2+、KMgF3:Eu2+、KMgF3:Sm2+ 等无色、透明的优质单晶体.并分析了能够成功地生长优质氟化物晶体的各个关键环节.     

Dynamic Stationary Form of Crystal

Crystallography Reports - The limiting free form of a crystal growing in an open system in kinetic and diffusion modes of stationary process has been geometrically described based on the limiting...