ナノスケールの円筒状の毛穴の結晶の向きを,立体化学的阻害によって操作する
Benjamin D Hamilton1, Isabelle Weissbuch, Meir Lahav
1Department of Chemical Engineering and Materials Science, University of Minnesota, Minneapolis, Minnesota 55455, USA.
Journal of the American Chemical Society
|December 5, 2008
まとめ
ナノポーラスの材料で育ったグリシンナノ結晶は,その急速な成長軸を毛穴の方向に並べている. この指向は,キラル補助器を用いて制御することができ,結晶の成長を導く方法を示しています.
科学分野:
- 材料科学 材料科学とは
- クリスタログラフィーです.
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
背景:
- ナノスケールの閉じ込めは結晶形成と多形化に大きく影響する.
- 結晶の向きを制御することは,材料の性質を調整するために非常に重要です.
研究 の 目的:
- 調整されたナノ孔質材料の中で育ったグリシンナノ結晶の方向性を調査する.
- グリシンナノ結晶の成長方向に対するキラル補助体の効果を決定する.
主な方法:
- ナノポーラスなポリチレン-ポリ (((ジメチルアクリルアミド) モノリート内のグリシンナノ結晶の成長.
- 水溶液からの蒸発誘発結晶化.
- 結晶の多形性と向きを決定するX線 difraktion 分析.
主要な成果:
- グリシンナノ結晶は,22nmの孔径に匹敵するサイズを持つ,メタスタブルベータポリモルフを独占的に形成しました.
- キラル補助体がないため,β-グリシンナノ結晶は,その固有の急速成長軸 ([010] または [010]) を孔方向に平行に並べた.
- チラルの補助物質は,ナノ結晶の方向性を変化させ,本来の急速成長方向に沿った成長を阻害することによって,毛穴に平行して[001]軸を方向づけました.
結論:
- 結晶の成長方向は,急速に成長する軸によって決定され,これはキラル補助器官によって操作することができます.
- 観測された方向性は,サイズ効果のバランス,表面エネルギーの最小化,自由エネルギーの減少によって引き起こされる.
- グライシンナノ結晶は,指向に対する孔壁の影響を最小限に抑え,均質な核化によって形成されます.
