通过立体化学抑制来操纵纳米级圆柱形孔中的晶体方向
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
概括
在纳米孔隙材料中生长的甘氨酸纳米晶体将它们的快速生长轴与孔隙方向对齐. 这种方向可以使用性辅助器来控制,展示了一种指导晶体生长的方法.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 晶体学 晶体学是指结晶学.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 纳米尺度的限制显著影响了晶体形成和多态性.
- 控制晶体的方向对于定制材料特性至关重要.
研究的目的:
- 为了研究在对齐的纳米孔状材料中生长的甘氨酸纳米晶体的方向.
- 为了确定奇拉辅助剂对甘氨酸纳米晶体生长方向的影响.
主要方法:
- 甘氨酸纳米晶体在纳米多孔聚烯-聚烯 (((二甲基烯胺) 单体中生长.
- 从水溶液中蒸发诱导的结晶.
- 进行X射线衍射分析,以确定晶体的多态性和方向.
主要成果:
- 甘氨酸纳米晶完全形成了转移稳定的β多态体,其尺寸与22纳米孔径相当.
- 在缺少奇拉辅助器的情况下,β-甘氨酸纳米晶体将它们的本地快速生长轴 ([010]或[010]) 与孔隙方向平行.
- 状辅助器改变了纳米晶体的方向,通过抑制沿本地快速生长方向的生长,将[001]轴与孔隙平行.
结论:
- 晶体生长方向是由快速生长的轴决定的,这种轴可以被性辅助器操纵.
- 观察到的方向是由尺寸效应的平衡,表面能量的最小化和自由能量的减少驱动的.
- 甘氨酸纳米晶体通过同质核化形成,孔壁对导向的影响最小.
