单分子膜诱导PbS和CdS晶体生长研究

来源 :河南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a410539939
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生物矿化作为生命科学与无机化学、生物物理学和材料科学的交叉点成为近年来的一个研究热点。仿生合成就是人们模拟生物矿化中无机物在有机基质调制下形成过程的无机材料合成过程。利用Langmuir膜诱导无机晶体中的矿化过程越来越受到人们的关注。人们利用这一方法制备了大量具有特殊形貌和结构特征的无机晶体。在以往的研究中,有机质的调控作用作为仿生合成的重要基础得到了广泛的研究,而晶体生长的矿化界面控制作为导致生物矿物具有特殊结构的另一个重要因素,尤其是界面上晶核和小晶粒在界面上运动自由度对于晶体结构的调控作用的研究却没有得到足够的重视。针对这一问题,本文改变惯用的将高表面压Langmuir膜作为模板的思路,通过降低表面压增加界面自由度和改变反应物浓度比例引入了矿化界面控制手段。通过调控体系中的界面反应条件,获得了具有特殊形貌和结构特征的PbS和CdS晶体材料,并对各个因素对于PbS和CdS晶体材料生长的调控作用进行了初步探讨。研究表明这一特殊的界面体系极大地改变了晶体的聚集方式,为通过仿生途径来合成具有特殊结构的无机功能材料提供了一种思路。具体的工作包括以下几个方面:1.花生酸Langmuir膜诱导生长三足状结构PbS晶体以花生酸(AA) Langmuir膜为有机模板,调控表面压、CH3CSNH2的浓度和反应时间得到了形貌规则的三足状PbS晶体,XRD分析表明所得晶体沿(111)面取向生长。分析认为模板与溶液中离子的静电作用是PbS晶体成核和结晶的前提。在低表面压状态下,AALangmuir膜的局部调控和重组特性影响着PbS的成核和取向生长,且生成的三角形PbS颗粒在气液界面上有极大的运动空间并通过取向粘连作用聚集成三足状纳米材料。通过本实验为合成特殊形貌的晶体材料提供一种新的尝试。2.花生酸Langmuir膜诱导三足状PbS晶体的形成过程研究为了揭示三足状PbS晶体的演变过程,我们研究了不同结晶时间下PbS晶体的形貌。结果表明起初PbS粒子在AALangmuir膜诱导下生成三角形颗粒,由于气液界面有较大的自由度,三角形颗粒通过取向粘连的机制聚集成三足状晶体。该机理的揭示为更好的通过仿生途径来合成具有特殊结构的无机功能材料提供了一种思路。3. CdS晶体的仿生矿化制备和聚集形态调控在第二章通过改变亚相溶液中阴阳离子比例调控PbS晶体形貌和结构的基础上,本章尝试利用气体扩散的方式调控界面上晶体的生长和聚集状态。我们研究了不同浓度氨水溶液扩散条件下聚β-苯甲基天门冬氨酸(PBA)单分子膜界面上CdS晶体的生长和聚集。通过改变氨水溶液的浓度调控CH3CSNH2的水解状况,最终控制界面上CdS晶体的聚集状况,实现了由稀疏颗粒到致密薄膜的演化。提供了一种有效地调控仿生矿化晶体在界面上聚集状态的方法。
其他文献
随着工业化的不断发展和人口的快速增长,水环境污染问题日益严重。半导体光催化技术被认为是解决水污染问题最具潜力的一种方法。作为一种新型的可见光催化剂,Bi_(24)O_(31)Br_(10)因其独特的层片结构、适宜的禁带宽度以及良好的化学稳定性,受到了研究者的广泛关注。然而,受限于其自身较窄的光波长响应范围以及较低的光生载流子分离效率,Bi_(24)O_(31)Br_(10)最终的光催化性能并不十分
甲醇替代石油制烯烃(MTO)的可持续路线,近些年引起了人们的研究兴趣。   本文利用水热的方法合成了一系列具有不同孔道结构的硅铝磷酸盐(SAPO)分子筛和磷酸盐(AlPO)分子筛,
随着全球气候变暖,降水模式的改变,暴风雨类极端气候事件是近年凸显的全球环境变化问题。研究暴风雨事件对沿海地区流域一河口系统中物质输运过程影响及变化,对深入认识流域-
近年来,随着物资采购集约化措施的深入,全国的电力企业都开始加强自身物资质量监督的力度.作为电力企业运行的基础环节,电力物资质量的好坏与电网运行质量的好坏有着直接的关
福美双学名二硫化四甲基秋兰姆,分子式C6H12N2S4,广泛应用于工业和农业,作为硫化促进剂、杀菌剂和种子浸泡剂。传统的化学法合成福美双的过程中会产生大量的废气、废水和废液,对
透反射式高电导薄膜是液晶显示器领域重要的电极材料,开发出新型透反射式高电导薄膜已经成为液晶显示器领域中不可或缺的技术。利用高反射、高电导的金属Ag、Cu和透明导电氧化物ITO多层复合可以制备出性能优异的透反射式高电导薄膜Cu/ITO/Ag,因此研究Cu/ITO/Ag多层薄膜将具有重要的研究意义和实用价值。采用直流磁控溅射在室温条件下分别制备出厚度为5.4、10.7和16.1nm的Cu膜和厚度为10
对艺术与设计做简单的阐述,最终通过不同案例来阐述艺术与设计是不可分割的共同体。艺术与设计概念、关系的界定已有大量的学者对此进行分析、梳理,到底是先有艺术还是先有设
海洋对于我国的政治、经济和国家安全都有着重要的影响,借助于海洋的区位优势,我国产生并发展了高度发达的沿海经济带,使得沿海地区集中了我国半数的人口和一半以上的国内生
本文对n型非晶氧化物的制备及其在TFT器件的中的应用研究,对p型的非晶氧化物制备及其应用进行了探讨。微电子器件的透明化,柔性化是其未来的发展趋势,比如透明柔性显示,透明柔性
生物强化技术对改善废水处理系统的出水水质及提高运行的稳定性具有重要的作用,也是废水处理领域的热门研究方向之一。该技术以生物载体为依托,在保持功能菌数量和活性的基础上,强化功能菌对目标污染物的去除作用。因此,开发相容性好、不改变现有处理系统工艺的生物载体,以期最大限度地发挥生物强化技术的效能是十分必要的。特别是利用生物质材料如稻草、竹丝等为生物载体,成为目前的热点。基于此,本研究致力于菌丝球的研发,