【摘 要】
：
多晶型成核和转化分子机理研究已成为国内外结晶领域的热点和难点。本文为进一步揭示相关机理,选用具有可类比结构的直链二元酸为系列研究模型,增加成核和转晶前后结构关联的对比维度,提出了脱溶剂化/溶质自组装、构象重排以及成核晶型关联的成核机制,并指导添加剂设计实现晶型调控,阐明了分子间弱相互作用在转晶中的关键角色,完善了固固相转化的机理模型。首先,探明了柔性分子十一烷二元酸（DA11,数字指碳数）构象多晶
论文部分内容阅读
多晶型成核和转化分子机理研究已成为国内外结晶领域的热点和难点。本文为进一步揭示相关机理,选用具有可类比结构的直链二元酸为系列研究模型,增加成核和转晶前后结构关联的对比维度,提出了脱溶剂化/溶质自组装、构象重排以及成核晶型关联的成核机制,并指导添加剂设计实现晶型调控,阐明了分子间弱相互作用在转晶中的关键角色,完善了固固相转化的机理模型。首先,探明了柔性分子十一烷二元酸（DA11,数字指碳数）构象多晶型成核的溶剂依赖分子机理。基于二元溶剂设计确认了DA11在氢键供体能力（HBD）强的溶剂中易形成晶型II,否则为晶型I;光谱学研究表明溶质-溶剂相互作用与多晶型成核的强相关性。晶体和溶液结构分析显示,不同溶剂中溶质分子在成核过程发生了两种不同的构象重排,从而形成两种构象多晶型。溶质-溶剂相互作用影响着溶质脱溶剂化难度,进而影响了构象重排方式和成核的晶型。其次,拓展物系至DA5/7/9/11/13/15,增加成核前后结构关联的对比维度,完善成核机理。除DA5外成核都具有与DA11相同的溶剂依赖,DA5却只形成晶型I。溶液结构研究表明溶剂对六种二元酸的分子构象无选择性,非HBD溶剂中溶剂化作用弱,溶质发生聚集。晶体结构研究显示DA5具有更大晶型稳定性差异,故HBD溶剂中,DA5从构象II到I的重排不受限于脱溶剂化,可得到晶型I;其他物系中该重排会受脱溶剂化限制,得到亚稳晶型II。通过增加对比维度研究得出结论:脱溶剂化难度对成核中结构重排程度和成核晶型有显著影响。接着,基于以上机制设计DA2/3/4/5/6/8/9/10/11为添加剂干扰DA7溶质自组装调控晶型II的成核。实现调控目标的同时,发现长链添加剂（DA6-11）比短链（DA2-4）具有更强的诱导晶型II成核的能力。溶液FTIR和13CNMR光谱结合量子力学计算表明,链长增加,添加剂与溶质作用强度增加,其诱导晶型II成核能力也随之增强,直接证明了溶剂化/溶质聚集和构象多晶型成核之间的强关联性。最后,利用转晶前后结构关联的可比性研究固固热转晶机理。实验发现加热熔化前DA5/7/15/17会发生晶型I到II的转化,而DA9/11/13转晶未发生。构象转化能垒随链长递增的结果表明堆积转变能垒是决定转晶与否的关键因素。基于晶体结构解析,通过结构能量框架、作用力占比以及堆积对比分析,通过类比完善相关转晶模型,揭示烷烃链长和分子层内、层间O-O作用的平衡在决定能否转晶的重要作用,即DA7→DA9/11/13→DA15/17的晶型I转晶行为差异机理。
其他文献
头孢菌素药物在国内外被广泛用于治疗细菌感染所导致的疾病。但是,工业生产中得到的头孢菌素药物产品普遍存在粒径细小、分布不均和易于聚结等问题。这些问题的存在不仅会导致最终产品质量较差且不稳定,而且也会对后续的过滤、洗涤和干燥等下游操作带来困难。由于生长和聚集过程的复杂性,设计和改善目标产品仍很大程度依赖于高通量的实验筛选,过程效率低且实验工作量大。因此,本文从晶体内部结构和外界生长环境两个角度,采用实
反应堆压力容器（RPV）是核反应堆冷却剂压力边界屏障中的一个重要、不可更换设备,要求在各种工况下均能保证结构的完整性。然而,反应堆压力容器长时间在高温、高压和高辐照环境下运行,RPV结构钢不可避免的劣化,抗断裂性能降低。另一方面,在反应堆压力容器制造和使用过程中,缺陷不可避免的存在或萌生,且多为二维裂纹。因此,准确预测含缺陷的RPV结构钢的断裂行为,对RPV的安全服役和结构完整性评估具有重要的意义
在当前中国快速城镇化的背景下,针对传统村落公共空间营造方式传承和转译的三大困境:传统文化基因缺失导致的乡土营造传统断裂、系统认知方法缺失造成的空间认知逻辑碎片化以及设计方法与语境剥离形成的村落空间建设乱象。本研究以图式语言为视角,整合建筑学、语言学、心理学和人类学等相关学科理论方法,系统解析闽江流域传统村落公共空间的组织模式和内在生成机制。在认知层面,针对研究对象的系统性和复杂性,融合语言学的系统
刺激响应性晶体功能材料能够在光、机械力、温度、电、p H等外界刺激下改变自身的物理化学性质,其在驱动器、传感器、开关和仿生材料等方面的应用受到了科学与工程领域广泛的关注。然而,实现一个晶体对多种刺激做出响应并同时展现出多种性能依然是一个挑战。为解决实际应用中现有晶体材料面临的刺激响应模式单一的问题,本文以光活性偶氮苯衍生物为研究对象,围绕异构体相态、分子构象和晶型在调控刺激响应行为中的作用展开了系
城市人口的激增与大量开发建设而引发的城市热岛效应,已成为当前影响生态环境及可持续发展的重大环境问题。本研究结合国家“十三五”重点研发计划等课题,从城市空间的视角出发,旨在构建城市热环境优化的技术框架,揭示城市热环境优化的调控机理,提出城市热环境优化的规划策略。本研究构建了基于“规模（城市规模）–格局（景观格局）–功能（用地功能）–形态（空间形态）”的城市热环境优化技术框架,以闽南地区的厦门、漳州、
煤粉、木屑、秸秆等易自热物质颗粒堆垛长时间暴露在空气环境中,因内部反应放热易导致阴燃火灾,将水基灭火剂快速输送至堆垛内部着火位置是提高阴燃火灾灭火效率的关键环节。本文基于典型易自热颗粒物料堆垛结构特征和水基灭火剂物性特点,采用实验和数值模拟方法研究了液体在堆垛孔道内的渗流过程及影响因素。针对大尺寸堆垛内部结构建模需求,提出了一种基于Matlab Code的颗粒物料堆垛建模方法。并在此基础上,通过瞬
TAMs（tumor-associated macrophages,肿瘤相关巨噬细胞）在肿瘤的发生发展以及转移过程中发挥着关键作用。通过重塑TAMs向M1方向极化,激活巨噬细胞介导的抗肿瘤作用已成为肿瘤治疗领域的一个热门策略。但是巨噬细胞的M1极化过度可引起全身性炎症,促进肿瘤的转移;另外一方面,基于SPIONs（Superparamagnetic iron oxide nanoparticles
为助力水产养殖现代化发展，针对渔业环境检测和水生物监视需求，设计了一款便携式水下机器人。首先提出了总体结构设计方案，在确立便携式水下机器人整体外形的基础上，对耐压舱体进行模块化设计，同时完成动力执行机构的布局与具体器件选择；然后考虑机器人在水产养殖中的实际需求，搭建了以STM32为核心的电控系统，旨在实现各项水质参数检测和水生物的生长状况监视；最后在完成了样机可靠性验证实验及推进器的推力性能测试的
作为建筑的基本节点和构成单元,围护结构始终是制约低能耗建筑设计和建筑节能工作的薄弱环节。本文从突出围护结构能量属性的角度入手,将适宜建筑利用的低品位能源与建筑构件耦合形成低能动的一体化节能与供能系统,提出了被动式热激活建筑系统（Passive Thermo-activated Building system,PTABS）及其应用形式。同时,围绕“建筑集成用回路热管的启动和能量传输特性”和“被动式热
作为结晶过程中重要的评价指标之一,晶体形貌影响甚至决定了晶体产品的产品质量、后续处理过程效率和最终功效。添加剂作为调控晶体形貌的重要手段之一,已被广泛研究和应用于结晶过程。与小分子添加剂相比,大分子添加剂具有分子量可调、作用位点丰富且分子空间体积大等特点,这使其成为一种更有效的晶体形貌调控剂。本文以乙基香兰素、硝基胍和吡虫啉为模型物质,探究大分子添加剂对晶体成核和生长过程的影响机制,并进一步开展了