模擬方法因其操作簡便、結(jié)果直觀和化微觀為宏觀的優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、生物科技和材料科技等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。本文采用模擬結(jié)合實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)模板劑聚乙烯吡咯烷酮(PVP)調(diào)控合成花狀碳酸鈰作用機(jī)理進(jìn)行了探究,文中將調(diào)控過程分為誘導(dǎo)形核階段、晶體生長階段和陳化堆積階段三個(gè)階段來進(jìn)行研究,研究結(jié)果如下:在誘導(dǎo)形核階段,紅外分析結(jié)果表明,PVP中的酮基與Ce³⁺結(jié)合,從而引導(dǎo)碳酸鈰在結(jié)合位點(diǎn)形核。通過對(duì)PVP分子結(jié)構(gòu)的模擬計(jì)算,找出了分子最優(yōu)空間構(gòu)象,為同規(guī)夾角-60°。Ce³⁺加入后,PVP中的酮基氧與Ce³⁺結(jié)合,為碳酸鈰提供了誘導(dǎo)形核位點(diǎn)。隨著碳酸根的加入,碳酸根結(jié)合Ce³⁺的能力逐漸增強(qiáng),當(dāng)結(jié)合力大于PVP與Ce³⁺的結(jié)合能力時(shí),碳酸鈰開始在PVP與Ce³⁺結(jié)合位置形核生長。在晶體生長階段通過對(duì)碳酸鈰不同生長階段的樣品進(jìn)行表征,結(jié)果表明:反應(yīng)初期,碳酸鈰受PVP影響較小,PVP尚未起到調(diào)控作用,碳酸鈰沿(040)晶面法向快速生長,(240)晶面生長速度緩慢...

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 稀土資源現(xiàn)狀
    1.2 生長機(jī)理研究現(xiàn)狀
        1.2.1 Ce基化合物生長機(jī)理研究現(xiàn)狀
        1.2.2 其他無機(jī)晶體材料生長機(jī)理研究現(xiàn)狀
    1.3 MS模擬
        1.3.1 常用模擬方法
        1.3.2 雙層結(jié)構(gòu)模型
        1.3.3 吸附能的計(jì)算
        1.3.4 形變能的計(jì)算
        1.3.5 模擬研究現(xiàn)狀
    1.4 PVP在調(diào)控晶體生長中的應(yīng)用
    1.5 選題目的及意義
    1.6 研究方案
    1.7 研究的創(chuàng)新點(diǎn)
2 PVP誘導(dǎo)碳酸鈰形核階段的研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器
        2.2.3 Ce(NO₃)₃ 溶液的制備
        2.2.4 碳酸鈰樣品的制備
        2.2.5 測試表征
    2.3 形核過程分析
        2.3.1 PVP最優(yōu)結(jié)構(gòu)
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
3 碳酸鈰生長階段的研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 樣品的制備
        3.2.2 樣品表征
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        3.3.1 物相分析
        3.3.2 碳酸鈰不同生長階段產(chǎn)物的XRD分析
        3.3.3 碳酸鈰晶面標(biāo)定
        3.3.4 碳酸鈰不同生長階段產(chǎn)物的SEM分析
    3.4 機(jī)理分析
    3.5 本章小結(jié)
4 碳酸鈰陳化堆積階段研究
    4.1 引言
    4.2 模擬部分
        4.2.1 模擬力場的選擇
        4.2.2 模型的建立
    4.3 結(jié)果討論
        4.3.1 PVP最優(yōu)空間構(gòu)型
        4.3.2 模擬過程中溫度變化
        4.3.3 模擬過程中勢能變化
        4.3.4 PVP與碳酸鈰晶面的結(jié)合能
        4.3.5 PVP在碳酸鈰晶面的形變能
        4.3.6 碳酸鈰團(tuán)聚過程分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號(hào)：3764146