油酸钠控制硫酸钙晶须晶面生长的机理研究

结合油酸钠溶液化学计算、硫酸钙晶须晶面衍射和分子动力学模拟, 研究了硫酸钙晶须不同晶面的结构、油酸钠在不同晶面的吸附和硫酸钙晶须的晶面生长。结果表明: 硫酸钙晶须晶面中, 钙原子与氧原子、氢原子规律分布在(200)晶面和(400)晶面表面; 与其它晶面相比, 油酸钠与(200)晶面和(400)晶面的作用能较小, 吸附构型稳定; (200)晶面和(400)晶面上油酸根与钙离子之间的距离分别为0.239 nm和0.237 nm, 小于作用后的油酸根与钠离子之间的距离, 得出钙原子是油酸根在晶须晶面作用的活性位点。油酸钠的选择性吸附阻止了(200)晶面和(400)晶面的生长, 晶面生长速率的差异使得晶须沿c轴择优生长。     

EDTA对α半水脱硫石膏晶体形貌的影响及调晶机理研究

采用SEM研究了乙二胺四乙酸(EDTA)对α半水脱硫石膏晶体形貌的影响、EDTA在α半水石膏表面的吸附作用,分析了EDTA的调晶机理。结果表明,EDTA能显著改变α半水石膏晶体形貌,使其从长棒状转变为短柱状,且晶体尺寸增大;EDTA调晶效果对pH值比较敏感,在中性范围内EDTA有最佳调晶效果;Al 3+会影响ED-TA的调晶效果,为了得到最佳的调晶效果,要控制溶液中的杂质金属离子含量;EDTA通过与Ca2+的络合反应吸附于α半水石膏晶体(111)晶面上,抑制晶体在C轴方向的生长,从而改变各个晶面的相对生长速率,使α半水石膏晶体形貌发生变化。     

封面图片说明

<正>封面图片出自论文"仿真技术在媒晶剂对石膏晶体转晶作用中的应用"。为了研究媒晶剂在石膏晶体转晶过程中的作用,模拟了柠檬酸、乙二胺四乙酸和苯基甘氨酸3种媒晶剂与石膏晶面(12-1)和(011)反应,得出了媒晶剂与石膏晶面的吸附能及媒晶剂的最佳组合方式。这幅图片为柠檬酸、乙二胺四乙酸和苯基甘氨酸与石膏晶面(011)最终的吸附位置示意图,其中i为柠檬     

仿真技术在媒晶剂对石膏晶体转晶作用中的应用

为了研究媒晶剂在石膏晶体转晶过程中的作用,同时探讨计算机模拟在研究过程中的应用,本文利用吸附能模型计算了石膏晶体晶型以及主要晶面的附着能,同时模拟了柠檬酸、乙二胺四乙酸和苯基甘氨酸3种媒晶剂与石膏晶面(1 2-1)和(0 1 1)反应,得出了媒晶剂与石膏晶面的吸附能及媒晶剂的最佳组合方式.利用扫描电子显微镜对实验所得石膏晶型进行了分析,并测得不同媒晶剂作用下磷石膏抗折抗压强度.研究发现,实验结果与计算机模拟结果基本一致,磷石膏最大抗折抗压强度分别为3.64和7.35 MPa.     

基于密度泛函理论研究磷建筑石膏晶体表面吸附丁二酸转晶机理

基于密度泛函理论的第一性原理,对磷石膏晶面及吸附物丁二酸构型进行了优化,通过丁二酸与晶体表面的吸附模型计算模拟了丁二酸以三种不同的吸附方式分别与晶面发生反应,结果发现丁二酸最可能的吸附方式为丁二酸羧基中双键氧原子被晶面上的Ca原子垂直吸附,且为化学吸附。采用扫描电镜、X射线衍射和X射线光电子能谱分析了丁二酸对磷石膏晶体形貌及表面电子结合能的影响,并测得不同掺量丁二酸作用下磷石膏的抗折、抗压强度。研究发现,丁二酸中羟基与磷石膏晶面Ca元素发生了表面化学作用,与模拟结果基本一致,丁二酸吸附于磷石膏晶面的作用机理表现为丁二酸中O的2p和H的1s轨道中的电子向晶面上Ca的3d轨道发生了迁移。在杂质预处理过程中,丁二酸添加量为磷石膏用量的0.2%时磷石膏的抗折、抗压强度最大,分别为6.9 MPa和31.6 MPa。     

方形γ-MnOOH单晶的水热法制备

在150℃水热条件下, 用HMnO₄氧化Mn(CH₃COO)₂, 制备出了方形γ-MnOOH单晶. 反应过程中使用HMnO₄为氧化剂, 不引入任何金属阳离子杂质. 通过XRD、SEM、TEM、HRTEM、TG等方法研究发现, γ-MnOOH单晶的形成经过两个主要阶段: (1)反应初期生成γ-MnO₂晶须; (2)在水热系统中, 晶须按照吸附生长机理生长, 由于各个晶面的表面能的不同, (111)晶面首先快速生长, 再沿其他方向生长, 形成方形γ-MnOOH单晶. 反应时间是影响晶体形态的主要因素. TG结果证明γ-MnOOH单晶在350℃下开始转化成MnO₂.     

EDTA吸附特性及其对α半水脱硫石膏晶形的影响

用扫描电镜、显微红外、紫外吸收光谱、X光电子能谱等研究了乙二胺四乙酸（简称EDTA）在OL半水石膏表面的吸附特性,从晶体生长角度分析了EDTA的调晶机理。结果表明：EDTA在α半石膏表面吸附为化学吸附,其吸附等温线符合Langmuir方程,最大吸附量为15．2mg／g,吸附层厚度6．5nm;EDTA改变了α半水石膏晶体...     

低维氧化锌晶面调控及催化抗菌活性研究进展

低维结构氧化锌(ZnO)作为一种典型的直接宽带隙半导体材料,具有独特的形貌可调性、优异的催化活性和良好的生物相容性,在长效抗菌、催化降解和能源转化等领域受到较多关注。大量研究表明,通过制备方法的设计,可以得到球、棒、针、片、带、管和多面体等形貌各异的低维ZnO晶体材料,而不同的形貌结构对其宏观性质具有显著的影响,甚至直接导致了材料在应用领域上的差异。因此,低维ZnO晶体材料的形貌结构调控对于其应用而言至关重要。ZnO丰富的形貌特征源于其晶体生长的各向异性。在ZnO晶体生长过程中,反应体系中的各种因素(如溶剂、成核剂、添加剂等)均可能对晶体生长产生影响,促使晶体沿不同晶向生长。因此,反应条件不仅能够影响ZnO的形貌,更重要的是,其表面的暴露晶面也会随之变化。而ZnO不同暴露晶面上的原子排布、原子密度和表面悬挂键等都不尽相同,这使得其性质和功能会出现显著差异。通过控制ZnO的形貌结构、晶体取向和暴露晶面等能够有效提高其稳定性、催化活性和选择性吸附等能力,并进一步实现对材料物理/化学性质的调控。随着制备技术和模拟计算的不断发展,现阶段对于ZnO暴露晶面的调控方法大致可分为晶面吸附法、晶种诱导法、溶剂调节法和晶面刻蚀法四种。其中前三种均属于自下而上的合成法,在ZnO晶体的成核和生长过程中,通过引入吸附剂、晶种或改变溶剂,来控制目标晶体特定晶面的结晶、生长,从而实现晶体形貌和暴露晶面的调控;而晶面刻蚀法是一种自上而下的制备方法,利用ZnO晶体自身各向异性所带来的晶面活性差异来选择性刻蚀高活性晶面,得到所需的暴露晶面。通过上述方法,研究者能够实现对ZnO晶体形貌和暴露晶面的可控制备,并在此基础上进一步研究ZnO暴露晶面与催化抗菌活性间的规律和机制。为了更好地指导ZnO系列结构的功能调控,本文综述了ZnO晶面调控方法及其对催化抗菌活性影响的研究进展,重点归纳了在低维结构ZnO生长过程中,通过不同制备方法来实现对ZnO特定暴露晶面调控的研究进展,并进一步总结了暴露晶面的调控对于ZnO在光照和无光条件下催化抗菌活性的研究现状。最后,对晶面调控低维结构ZnO今后的研究方向与亟待解决的学术难题进行了讨论。     

电流密度对甲基磺酸盐电沉积亚光锡的影响

在甲基磺酸盐电镀溶液中进行恒电流电沉积亚光锡镀层实验,考察电流密度对镀液极化性能、阴极过电位、电流效率、沉积速率及镀液分散能力的影响。利用SEM和XRD分析不同电流密度所得锡镀层的表面形貌和结晶取向。结果表明:随着电流密度增大(0.5～4A.dm-2),镀液的阴极极化增大,电流效率先增加后降低,沉积速率不断加快,但镀液分散能力有所下降;晶体由"向上生长"模式逐渐转变为"侧向生长"模式,择优取向由(321),(431)晶面转变为(112),(332)晶面;添加剂吸附在晶体表面,降低了被吸附晶面的表面自由能,使这些晶面的生长速率下降,从而改变了镀层择优取向和晶体生长的方式。     

不同尺寸COM、COD对阳离子表面活性剂CTAB的吸附性质差异

为比较研究不同纳微米尺寸的一水草酸钙(COM)和二水草酸钙(COD)晶体对阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的吸附差异, 探讨抑制剂对结石形成的抑制机理, 本研究测定了各浓度CTAB下不同尺寸COM或COD对CTAB的吸附量; 采用XRD和FT-IR表征吸附前后晶体是否发生晶相改变; 采用Zeta电位仪测定吸附后晶体表面的Zeta电位随CTAB浓度的变化。结果发现, 随着c(CTAB)浓度升高, 3 μm和10 μm的COM、COD晶体的吸附曲线由上升段和平台段组成, 而小尺寸的50 nm、100 nm、1 μm的COM、COD晶体的吸附曲线为直线型。随着晶体尺寸的增大, COM和COD晶体的吸附量依次降低。当尺寸相同时, COM对CTAB的吸附量要大于COD, 归因于CTAB更容易选择吸附在COM表面负电荷的区域。上述结果表明, 草酸钙晶体对阳离子表面活性剂的吸附量与比表面积和晶体的晶面结构有关。晶体尺寸越小, 比表面积越大, 晶面暴露的草酸根密度越大, CTAB的吸附量越大, 导致晶体表面Zeta电位绝对值增大, 静电排斥力增强, 从而抑制尿微晶的聚集, 有利于抑制草酸钙结石的形成。     

单晶高温合金晶体取向的研究进展

单晶高温合金晶体取向与轴向的偏离已成为单晶叶片的一个重要缺陷.简述了单晶生长过程中在不同界面形态下择优取向的转变规律,以及取向对枝晶形貌和尺度的作用;分析了不同取向晶粒的竞争机制,并展望了晶体取向今后研究发展方向;指出了温度梯度、界面形状、熔体等是影响单晶高温合金晶体择优取向的重要因素.     

Reversed Crystal Growth: Implications for Crystal Engineering

The discovery of reversed crystal growth routes in zeolite analcime and zeolite A implies that crystal growth does not always follow the classic theory established 100 years ago. Aggregation of nanoparticles may dominate in the early stages of crystal growth, followed by surface crystallization, and then extension from surface to core of the disordered aggregates. A perfect polyhedral morphology can be developed in a thin surface crystalline layer of a particle with a disordered core. Evidence of such a novel crystal growth phenomenon can be also found in many other materials. This article highlights the recent achievements in this topic, which might have a significant impact on crystal engineering, materials science, and mineralogy.     

Spironolactone Crystal Forms

Spironolactone was obtained in three polymorphic and five solvated crystalline forms which differed in initial dissolution rate in water by about a factor of 12, the most rapidly dissolving form achieving concentrations about twice the equilibrium solubility; on prolonged contact with water transformation to an hydrated phase occurred. It is suggested that the facility with which spironolactone adopts different crystal forms may be utilised to enhance its dissolution-related oral bioavailability.     

BGO晶体的热释光效应及光损伤后晶体的恢复

本文介绍 BGO 晶体的热释光效应,BGO 大单晶光损伤后恢复的实验。BGO 晶体热释光曲线的次峰位温度约在200℃,光伤后的 BGO 大单晶一般通过200～250℃保温5～7h 的热处理就能使晶体完全恢复。     

Spironolactone Crystal Forms

Abstract

Spironolactone was obtained in three polymorphic and five solvated crystalline forms which differed in initial dissolution rate in water by about a factor of 12, the most rapidly dissolving form achieving concentrations about twice the equilibrium solubility; on prolonged contact with water transformation to an hydrated phase occurred. It is suggested that the facility with which spironolactone adopts different crystal forms may be utilised to enhance its dissolution-related oral bioavailability.