有机分子诱导下无机盐形貌的合成

发布时间：2020-12-31 17:23

　　近来,在材料合成与器件制造领域,具有特定形状和高度有序结构的无机材料或者无机—有机杂化材料的可控合成是一个充满挑战性的工作。仿生合成策略被视为制备具有复杂形貌与多级结构的无机材料最有前途的方法之一。本论文主要包括下面三个方面的内容: 首先,选择高分子PSMA为晶体改性剂,通过简单的沉淀反应,制备出不同形貌的碳酸锶颗粒。结果显示随着PSMA浓度的变化,可以分别得到束状放射颗粒、哑铃状颗粒,不规则球形颗粒以及完整的球形颗粒。并对碳酸锶晶体的形貌演化机理进行了初步探讨。 其次,以有机小分子柠檬酸为形貌调控剂,通过简单的沉淀反应合成了木块状、球形聚集态等形貌的方解石颗粒。结果表明柠檬酸能够显著的影响沉淀的形成以及颗粒的最终形貌。通过理论推导提出了木块状方解石颗粒的形成机理。 最后,在没有模板存在的情况下,通过改变反应溶液的pH值以及熟化温度,合成出长度在6-7μm,宽度80-150nm,宽-厚比为2-5的铬酸铅纳米棒。试验结果表明,铬酸铅纳米棒的长度与溶液的pH值以及熟化温度有关。结果表明铬酸铅纳米棒的尺寸对其光学性能有一定的影响。 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：49 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同高分子浓度下得到的产物SEM图像

武汉理工大学硕士学位论文时，这些高能量面的生长速度比其周围的晶面生长要迅速，这样导致体系中析出束状两端放射的颗粒，如图3(b)所示。当反应体系中引入PSMA后，电离了的PSMA分子可能优先吸附到这些高能量面上，从而抑制了这些晶面的生长。这样，高能量面周围的晶面逐渐演变为生长面，从而导致哑铃状颗粒(如图3()c、3(d))以及球形颗粒(如图3(e)、3(匀)的形成。PSMA浓度的改变引起的碳酸腮颗粒形貌上的差异可能是由PSMA在碳酸锯晶体晶面上不同的吸附特性引起的。有文献证实晶体裸露在外的晶面通常带有不同的极性以及不同表面或界面能。这样，这些晶面对外来的多聚物就表现出不同的吸附能力[24l。在高聚物PsMA浓度较低时，高聚物仅仅选择性的吸附在碳酸银晶体的某些特定的晶面上，从而导致碳酸银的各向异性生长以及生长单元的有序组装。相反，当高聚物的浓度很高时，高聚物几乎能吸附在晶体所有的晶面上，这种无差别的吸附导致球形颗粒的形成[22

武汉理工大学硕士学位论文方解石菱面体。当反应体系中引入少量的柠檬酸(0.4~o1几)，反应产物中不再能找到菱面体状的颗粒，颗粒表现出球形聚集体的形貌，如图2(b)所示。从2(b)中可以看到，这些球形颗粒是由一些细小的颗粒聚集而成。从这一形貌放大的图片(图2(c))可以清楚看到这种超结构的细节。当体系中柠檬酸的浓度达到2.6~ol几时，从反应体系中得到的产物仍旧是球形颗粒，如图2(d)和2()e所示。但对比图2(e)和2()c中的所展示的颗粒形貌，我们可以发现在2.6~o1L/柠檬酸下得到的颗粒是由更小的一次颗粒聚集而成。我们推测出现这种现象是由于当柠檬酸浓度下，更多电离的柠檬酸抑制了碳酸钙颗粒的成长。{{{{{{{尹口，、、寸寸寸寸寸…………吕____}}}}}}}呈织一___lllllll乏二OQQQlllllll下‘~〔二二}}}}}}}1}1!:.忍忍_______iL_]}}}I}:}。.{气c))){{{{{{{lll“‘」」…{{{.n.佗、户sue州u一1020304050602theta/degere7080图1不同柠檬酸浓度下所得产物XRD图谱Fig.1XRDPattenrsofCaCO3PowdersobtainedinthePreseneeof0.4(a)，4(b)andsmM(e)eitrieacid.当体系中柠檬酸的浓度达到4~ol几时，反应产物的SEM照片如图2(幻所示。从图2(幻中可以清楚的看到两种具有明显差异的形貌。一种形貌仍旧是球形聚集颗粒

【参考文献】：
期刊论文
[1]仿生合成技术及其应用研究[J]. 王一平,朱丽,李韡,胡彤宇,廖明锋,冀秀玲.  化学工业与工程. 2001(05)
[2]无机材料的仿生合成[J]. 毛传斌,李恒德,崔福斋,冯庆玲,王浩.  化学进展. 1998(03)



本文编号：2950010