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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 微米和纳米 » 文献赏析 » 反向晶体生长理论的又一例证
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huihui820520

铁虫 (初入文坛)

[交流] 反向晶体生长理论的又一例证 已有3人参与

近期，晶体材料国家重点实验室黄柏标教授指导的硕士研究生许兵，利用“反向晶体生长（Reversed Crystal Growth）”理论，通过无模板水热法制备出一种新型的三氧化二铁多面体纳米材料。该材料具有单晶外壳、空心多面体结构。由于其独特的结构，将在许多方面具有潜在应用。相关工作被英国皇家化学学会的《化学通讯》杂志收录(Chem. Commun. 2012, DOI: 10.1039/C2CC33032F)。

通常情况下，晶体的形成是由晶体的成核和生长两个过程组成。完美的多面体外形是以晶核为中心逐渐长大形成的。近几年，人们制备出的一些沸石晶体和有机晶体具有特殊的空心单晶结构。按照传统的晶体生长理论，无法解释具有完美多面体单晶外壳，内部为空心的晶体生长机理。为此人们提出了反向晶体生长理论。反向晶体生长是指：在晶核形成后，由于外部生长环境的影响，纳米晶核不再继续长大而是聚集为无序的大块颗粒；在一定条件下，聚集体的表面开始晶化形成薄的单晶外壳，随后完成从表面到核心的生长。

该研究发展了一种简单的以C4MimBF4离子液与水为混合溶液的水热方法。Fe3+离子与水反应首先生成FeOOH。在水热下，FeOOH脱水形成类球形氧化铁颗粒。这种类球形氧化铁颗粒由于具有较差的结晶性和较大的表面能，而处于非稳定状态。当反应继续进行时，类球形颗粒的表面开始重结晶，逐渐转变成单晶薄壳，形成了具有单晶外壳和较差结晶性内核的氧化铁18面体。随着反应的进行，内核溶解，最终获得了空心多面体结构。研究发现，BF4-阴离子对形成这种特殊结构起到重要的诱导作用，而长链阳离子有利于晶体颗粒的均匀生长。

前期人们仅在部分沸石、钛酸盐和有机纳米晶体的制备中发现反向晶体生长现象。该研究工作将“反向晶体生长”理论拓展到简单金属氧化物晶体的制备中，证明了这种非传统晶体生长过程在材料合成中的普遍性，对促进和发展反向晶体生长理论具有极其重要的意义。
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1楼 2012-05-23 17:26:07
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Phageous

铁杆木虫 (著名写手)
★
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同楼上，感觉类似ostwald ripening
贴个地址http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2012/CC/c2cc33032f
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Do or do not. There's no try.
5楼2012-05-23 19:52:16
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牛小问

金虫 (著名写手)

0.6

这个空心球的方法是不是和奥氏熟化理论或柯肯达尔效应相似啊
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天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物！
2楼2012-05-23 18:42:25
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hydrogel

禁虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
本帖内容被屏蔽
4楼2012-05-23 19:27:59
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leiws

至尊木虫 (职业作家)

木虫浪子
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
在沸石上早就有类似的工作了，见于jacs 2007里面的工作
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人的烦恼就是记性太好，如果可以把所有事都忘掉，以后每一日都是个新开始，你说多好。
6楼2013-01-25 12:23:08
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