阴离子对Mg(OH)_2晶体生长及形貌的影响机理

以轻烧粉、氯化铵、硝酸铵、乙酸铵、硫酸铵为原料,氨气为沉淀剂,采用氨循环法制备氢氧化镁晶体,并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对其进行表征分析。采用Materials Studio分子模拟软件中的CASTEP模块,计算了Cl~-、NO_3~-、CH_3COO~-对氢氧化镁晶体(001)、(101)晶面生长的影响。结果表明,采用不同的镁盐得到不同形貌的氢氧化镁晶体阴离子电负性越大,对晶体形貌影响越小;Mg(OH)_2晶体的(001)、(101)晶面能量与布居数分析表明,Cl~-、NO_3~-、CH_3COO~-使晶体的(001)、(101)面的表面能增大、Fermi能级减小,阴离子与(001)、(101)晶面之间形成新的具有微弱共价性的离子键,影响晶体晶面的生长。理论计算较好地解释了不同形貌的氢氧化镁晶体的形成原因。     

形貌对CeO2纳米颗粒紫外吸收性能的影响

以Ce(NO3)3·6HO和NaOH为原料,采用水热合成法制备了不同晶粒尺寸、形貌各异(球形、棒状、立方体等)的纳米CeO2产物.XRD测试表明所得产物为立方萤石晶型结构.紫外吸收光谱表明:对于球形颗粒CeO2,晶粒尺寸越小,紫外吸收能力越强.颗粒形貌对纳米CeO2紫外吸收能力有较大的影响,在紫外光区吸收能力:纳米棒＞纳米立方体＞纳米球形.研究发现形貌对紫外吸收能力影响与其纳米颗粒的暴露晶面的表面能有关,暴露晶面的表面能越高,紫外吸收能力越强.     

2-硝亚胺基-5-硝基-六氢化-1,3,5-三嗪的晶体形貌预测

利用Materials studio 5.0软件包中的Morphology模块所含的BFDH、Growth Morphology和Equilibrium Morphology三种方法计算了2-硝亚胺基-5-硝基-六氢化-1,3,5-三嗪的晶体形貌,得到了特定的晶面的面积、表面能、附着能及晶面的相对生长速率参数,确定了形态学上重要的生长晶面。各晶面的结构分析表明,(011)和(021)为强极性晶面,(110)、(200)为极性晶面,(001)和(20-1)为弱极性晶面。据此可以预测,在强极性的质子溶剂中,(011)和(021)为形态学上的重要晶面,(110)、(200)、(001)和(20-1)晶面的显露可能增加。在非极性溶剂中,情况可能相反。     

阴离子对Mg(OH)2晶体生长及形貌的影响机理

以轻烧粉、氯化铵、硝酸铵、乙酸铵、硫酸铵为原料,氨气为沉淀剂,采用氨循环法制备氢氧化镁晶体,并通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）对其进行表征分析。采用Materials Studio分子模拟软件中的CASTEP模块,计算了Cl^-、NO₃^-、CH₃COO^-对氢氧化镁晶体（001）、（101）晶面生长的影响。结果表明,采用不同的镁盐得到不同形貌的氢氧化镁晶体阴离子电负性越大,对晶体形貌影响越小;Mg（OH）₂晶体的（001）、（101）晶面能量与布居数分析表明,Cl^-、NO₃^-、CH₃COO^-使晶体的（001）、（101）面的表面能增大、Fermi能级减小,阴离子与（001）、（101）晶面之间形成新的具有微弱共价性的离子键,影响晶体晶面的生长。理论计算较好地解释了不同形貌的氢氧化镁晶体的形成原因。     

暴露高能晶面锐钛矿型TiO2研究进展

在总结TiO2晶体的形貌结构理论预测研究的基础上,全面且深入地评述了不同形貌的暴露高能晶面锐钛矿相TiO2材料的合成方法及其调控机制。在合成出微米级单晶的基础上,暴露高能晶面的锐钛矿型TiO2纳米晶以及由基本纳米结构单元构成的三维纳米结构聚集体被陆续被制备出来。此外,本文还介绍了暴露高能晶面锐钛矿型TiO2材料的掺杂改性研究,阐述了新合成出的暴露高能晶面锐钛矿型TiO2材料在光催化降解污染物和分解水、太阳电池以及锂离子电池等领域的应用性能。最后,指出了暴露高能晶面TiO2在制备和应用研究上存在的不足和今后的发展方向。     

暴露不同晶面的ZnO纳米催化剂的制备及光催化降解四环素和产氢性能研究

利用水热法成功地制备了暴露{110}和{001}晶面的ZnO纳米催化剂(ZnO-001和ZnO-110),并采用XRD、TEM、SEM等技术对其晶相结构和形貌进行了表征,同时对其光催化产氢和光催化降解盐酸四环素性能进行了进一步研究.光催化实验结果表明:ZnO-110比ZnO-001具有更优异的光催化产氢和光降解盐酸四环素性能.进一步通过荧光、瞬态光电流、羟基自由基等表征技术,探索了ZnO-110表现出较高催化活性的原因.     

ε-CL-20在二元混合溶剂中晶体形貌的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟的方法探究了乙酸乙酯与二溴甲烷组成的二元溶剂在298.15 K,1 atm下对ε-CL-20晶体形貌的影响。通过修正附着能模型(MAE)模型探究了溶剂-晶体相互作用,用分子动力学模拟预测了不同组成的乙酸乙酯/二溴甲烷混合溶剂中ε-CL-20的晶体形貌并与实验获得ε-CL-20的晶体形貌进行了对比。结果表明,实验获得的晶体形貌与模拟结果一致,且晶面粗糙度越大,溶剂-晶体相互作用越强。此外,还通过均方位移(MSD)分析了溶剂分子在不同晶面的扩散系数,探究了溶剂扩散速率对不同晶面的影响,并利用径向分布函数(RDF)分析了溶剂分子与晶体分子间相互作用的组成。     

晶种生长法制备银纳米片:老化过程对产物的影响

晶种生长法是获得形貌尺寸可控纳米银材料的常用方法.本文采用晶种生长法制备银纳米片.通过紫外吸收光谱及透射电子显微镜研究了老化过程对产物形貌的影响;同时通过在晶种生长阶段使用不同稀释浓度的晶种溶液,验证了硼氢化钠浓度对产物的影响.结果表明,经充分老化后的晶种溶液,残留的硼氢化钠分解更充分,以此溶液作为晶种进行后续生长时,银离子在琥珀酸作用下缓慢还原并逐渐沉积到晶种上,由于晶种(111)面被柠檬酸根保护,银离子在非(111)面的优先沉积导致片状结构的生成,产物以银纳米片为主.而未经充分老化的晶种溶液中含有未完全反应的硼氢化钠,后续加入的银离子将被残留在晶种溶液中的硼氢化钠迅速还原成银颗粒,而不能缓慢沉积在晶种表面,最终产物以银纳米颗粒为主.     

键合剂对HTPB与Al/Al2O3之间界面作用的分子模拟

采用分子动力学(MD)方法和COMPASS力场,研究了键合剂对丁羟推进剂中端羟基聚丁二烯(HTPB)与Al/Al2O3之间界面的吸附能与力学性能.结果表明,键合剂在Al2O3晶面的吸附能高于HTPB在Al2O3晶面的吸附能,而在Al晶面的规律并不明显.键合剂(TEA)与HTPB在Al2O3晶面吸附能远高于在Al晶面,Al2O3晶体(010)晶面高于 (001)晶面,Al晶体(001)晶面高于(011)晶面.两晶面中吸附能愈高,力学性能愈好.几种键合剂对吸附体系力学性能(弹性模量)的作用次序:TAZ＞TEA＞MAPO·HAC＞MAPO＞HX-752.     

不同晶粒形貌ZSM-5分子筛的表征及催化甲苯歧化反应

制备不同晶粒形貌的ZSM-5分子筛,采用XRD、SEM和NH_3-TPD对合成的分子筛催化剂进行表征,并用于甲苯歧化反应考察其催化性能。结果表明,制备的ZSM-5分子筛具有六角板状、棒状和球状3种晶粒形貌,棒状分子筛暴露较多的(101)晶面,六角板状分子筛暴露较多的(020)晶面,棒状分子筛具有较高的强酸量。在甲苯歧化反应中,ZSM-5分子筛催化剂暴露(101)晶面越多,产物扩散可能性越大,导致甲苯转化率提高,强酸量增加使副反应发生可能性增大,降低二甲苯选择性。     

氮掺杂花状黑色二氧化钛(TiO_2)的制备及光催化性能研究

本论文以金属钛粉和尿素为原料,利用水热法制备出氮掺杂黑色二氧化钛(TiO_2)光催化剂,并对其光催化性能进行了红外光谱、紫外光谱和SEM等表征实验,探讨了氮掺杂花状黑色二氧化钛(TiO_2)光催化剂的光催化性能。将甲基橙溶液作为目标降解染料,在模拟太阳光条件下照射含有不同氮掺杂含量的光催化剂的甲基橙溶液,紫外—可见分光光度计测试不同光催化剂的光催化性能。通过对不同形貌,不同掺杂量的催化剂比较研究,探讨结构与光催化性能之间的关系。实验结果表明:以尿素:黑色花状二氧化钛=2:1的比例制备的氮掺杂花状黑色二氧化钛催化剂对甲基橙溶液的催化降解效果最好,提高了对染料的降解作用。     

暴露晶面对Bi_2O_3/BiOCl复合纳米材料光催化性能的影响

采用热氧化法分别制备了Bi_2O_3纳米颗粒修饰的暴露晶面为(001)的BiOCl纳米片(001-BiOCl)和Bi_2O_3纳米颗粒修饰的暴露晶面为(010)的BiOCl纳米片(010-BiOCl)复合材料。采用XRD,SEM对样品的结构与形貌进行分析,采用紫外-可见分光光度计(UV-vis)测试样品的光吸收性质,采用氙灯辐照下光催化降解罗丹明B的方法测试不同样品的光催化活性。结果表明,Bi_2O_3/001-BiOCl样品具有更好的光催化性能,其光催化降解效率是Bi_2O_3/010-BiOCl的5.5倍,Bi_2O_3/001-BiOCl优良的光催化活性与Bi_2O_3纳米颗粒对可见光的吸收及001-BiOCl在[001]方向的内部电场有关。     

分子动力学模拟研究温度对ε-CL-20结晶晶体形貌的影响

为了研究温度对六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)在乙酸乙酯/三氯甲烷体系中结晶时晶体形貌的影响,采用分子动力学模拟方法,使用修正后附着能模型计算了CL-20晶体能量和晶习,对比了不同温度(293、303、313、323、333K)下CL-20晶体形貌模拟结果与实验结果。结果表明,温度可以显著改变CL-20晶体形貌;随着温度升高,CL-20晶体形貌趋于非球形化,293K下可以获得球形化程度更好的CL-20晶体;温度对不同晶面影响程度不同,(2 0 0)、(0 1 1)、(2 0-1)晶面生长易被温度影响,附着能绝对值较大,晶面生长速率快,在CL-20晶体表面面积占比减小,最终在CL-20晶体中无法保留;当温度为333K时,对(2 0-1)晶面的附着能影响较大,最终使该晶面在CL-20形貌中显露。     

电流密度对65Mn钢上镍基复合镀层结构的影响

在电流密度为2.5～16.0A/dm~2的条件下,于65Mn钢上制备了Ni-TiB_2复合镀层。使用扫描电镜观察了镀层的表面形貌,并使用X射线衍射仪对镀层的晶体结构进行了表征,分析了镀层的晶面取向和晶粒尺寸。结果表明:随着电流密度从2.5A/dm~2增大到16.0A/dm2,镀层的表面形貌发生明显变化,(111)、(220)和(311)晶面的衍射强度基本是逐渐减弱,而(200)晶面的衍射强度先逐渐增强后逐渐减弱。镀层的择优取向由(311)晶面转变为(200)晶面,平均晶粒尺寸先逐渐减小后增大。     

不同方法制备二氧化钛光电极测定COD的比较

本论文首先通过不同的方法制备了不同晶相、不同形貌的纳米二氧化钛薄膜。然后通过纳米二氧化钛作为光阳极,探究通过三电极的方法实现对水溶液中COD浓度进行定量分析,并对不同电极对COD的测定结果进行了比较。     

高直链淀粉/纳米二氧化钛抗菌薄膜的性能研究

以玉米淀粉为原料,采用酶解法制备高直链淀粉,用直链淀粉、纳米二氧化钛、聚乙烯醇(PVA)制备了薄膜。探究添加纳米二氧化钛的粒径、用量和晶型比对薄膜性能的影响。结果表明,当添加的二氧化钛粒径为40nm、用量为0.22g、锐钛型/金红石型比例为75/25时,薄膜的抗菌性能最好。     

插层Ca类水滑石负载钯催化剂的制备及催化Suzuki反应的研究

采用化学沉淀法制备了表面活性剂(十二烷基硫酸根)插层的Ca类水滑石负载纳米钯催化剂。通过XRD、ICP-AES、TG、IR、XPS等分析手段对上述催化剂的晶型结构、形貌及负载金属的特征进行了表征,考察了不同碱、溶剂、溶剂与水比例、催化剂用量等条件对插层Ca类水滑石负载纳米钯催化剂催化Suzuki反应的影响。实验结果表明:反应的最佳条件为:氢氧化钾作碱、溶剂为乙醇、水与乙醇比例为1:5、催化剂用量分别为3.4×10-3mmol,反应1h产物收率最高可达96.44%。     

膦酰基羧酸对碳酸钙的阻垢机理

通过透射电镜、扫描电镜和X射线衍射仪分析了投加膦酰基羧酸（POCA）对碳酸钙形貌及晶格参数2θ的影响，发现投加POCA改变了CaCO₃垢的结晶习惯并对方解石有一定的晶格扭曲作用，随着加药量的增加，方解石的比例减少，而文石和球霰石的比例增加，POCA对方解石（110）晶面的抑制作用强于（104）晶面;同时采用分子动力学(MD)方法，模拟计算了POCA与方解石的(110)、（104）晶面的相互作用， 结果表明：聚合物分子与晶面之间的结合能主要由Coulomb作用和van der Waals作用力提供。比较POCA在方解石两晶面上的结合能，发现E_bind(110)大于E_bind(104)，两者数值之比约为1.39，即POCA分子与(110)面的结合比(104)面更牢固，说明POCA对(110)面生长的抑制居于主导地位。两种研究方法得到的结论一致。     

(001)面暴露TiO_2催化剂的常压制备及性能研究

以HF为晶面控制剂,通过超声辅助-溶胶凝胶法制备暴露高活性(001)晶面的TiO_2。XRD、TEM、N2-BET表征结果表明,制备得到的产物主要为锐钛矿TiO_2,HF的添加可以有效提高(001)晶面占比,超声辅助可以明显减小TiO_2粒径,增大比表面积。当HF添加量为1.0 mL,超声功率为180 W,煅烧温度为600℃时,制备的TiO_2对RhB的光催化降解性能最佳。超声辅助和HF的添加可使光催化剂的催化速率显著提高。当TiO_2投加量为250 mg/L,RhB初始浓度为0.5×10~(-5)mol/L时,降解效果最佳。     

曹雨微[1],2,刘远2,孔会民1,2,岳萍2,唐大才2,林彦军1,[3]

以MgCl2为晶面调控剂，利用水热法对氢氧化镁（MH）的（001）晶面选择性生长进行调控，研究了晶面调控剂浓度、反应温度、反应时间等因素对MH颗粒的溶解和结晶作用。调控后产品各晶面的XRD衍射峰强度I001/I101和I001/I110较原料分别提高了214.30%和307.45%，百吨级中试产品的I001/I101和I001/I110较原料分别提高了84.08%和112.99%。采用XRD、FE-SEM、TEM、FTIR、粒度分析仪对MH产品的形貌、结构进行了表征，并对调控机理进行了研究。结果表明，MgCl2可以在水热体系中促进MH的（001）晶面选择性生长。一方面，MgCl2作为强酸弱碱盐降低了体系pH值，同时Cl－可以通过电荷中和效应使MH发生进一步加速溶解。另一方面，MgCl2提供的Cl－作用于MH的结晶过程，通过促进MH边缘生长，强化了（001）晶面的生长。