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

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 文獻綜述
    1.1 稀土資源現(xiàn)狀
    1.2 生長機理研究現(xiàn)狀
        1.2.1 Ce基化合物生長機理研究現(xiàn)狀
        1.2.2 其他無機晶體材料生長機理研究現(xiàn)狀
    1.3 MS模擬
        1.3.1 常用模擬方法
        1.3.2 雙層結構模型
        1.3.3 吸附能的計算
        1.3.4 形變能的計算
        1.3.5 模擬研究現(xiàn)狀
    1.4 PVP在調控晶體生長中的應用
    1.5 選題目的及意義
    1.6 研究方案
    1.7 研究的創(chuàng)新點
2 PVP誘導碳酸鈰形核階段的研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗原料
        2.2.2 實驗設備與儀器
        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)結構
        2.3.2 實驗結果分析
    2.4 本章小結
3 碳酸鈰生長階段的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 樣品的制備
        3.2.2 樣品表征
    3.3 實驗結果分析
        3.3.1 物相分析
        3.3.2 碳酸鈰不同生長階段產物的XRD分析
        3.3.3 碳酸鈰晶面標定
        3.3.4 碳酸鈰不同生長階段產物的SEM分析
    3.4 機理分析
    3.5 本章小結
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 結果討論
        4.3.1 PVP最優(yōu)空間構型
        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與碳酸鈰晶面的結合能
        4.3.5 PVP在碳酸鈰晶面的形變能
        4.3.6 碳酸鈰團聚過程分析
    4.4 本章小結
結論
參考文獻
在學研究成果
致謝



本文編號：3764146