水热法制备氧化锌粉体

本文报道了前驱物分置水热法制备ZllO树体的实验结果对前驱物种类、民应温度与产物物相、晶粒形貌和晶粒颗粒度之间的关系以及前驱物分置条件下晶粒形成过程进行了讨论；并对前驱物分置水热法和普通水热法粉体制备作了比较.

氧化物晶体的成核机理与晶粒粒度

从微观动力学角度研究了晶粒的成核机理，认为晶粒的成核机理主要包括生长基元的形成，生长基元之间的氧桥合作用和Ｏ桥转变为ＯＨ桥．并从成核速度角度分析了影响晶粒粒度的主要原因，揭示了影响晶粒粒度的内部原因为生长基元的生成能、晶体的晶格能．由此总结出不同结构类型的氧化物粉体的晶粒粒度的相对大小．即具有ＣａＦ２或ＴｉＯ２结构的氧化物粉体的晶粒粒度比具有α－Ａｌ２Ｏ３结构的氧化物粉体的晶粒粒度小，具有α－Ａｌ２Ｏ３结构的氧化物粉体的晶粒粒度比具有六方ＺｎＳ结构的氧化物粉体的晶粒粒度小．合理地解释了由水热法制得的氧化物粉体的晶粒粒度差别较大的原因以及溶液的ｐＨ值、反应温度对晶粒粒度的影响．

水热法制备BaTiO_3粉体

以Ｂａ（ＯＨ）２·８Ｈ２Ｏ 和ＴｉＯ２ 为前驱物，在水热条件下制得了单一物相的ＢａＴｉＯ３ 粉体． 发现产物的物相与反应温度和前驱物的Ｂａ，Ｔｉ 摩尔比有关． 由负离子配位多面体生长基元模型分析了ＢａＴｉＯ３ 粉体的形成机理． 指出了形成ＢａＴｉＯ３ 粉体的生长基元为Ｂａ（ＯＨ）１０－１２ 和Ｔｉ（ＯＨ）２－６ ． 由此比较合理地解释了粉体的物相以及Ｂａ，Ｔｉ 摩尔比对ＢａＴｉＯ３ 粉体形成的影响．

负离子配位多面体生长基元的理论模型与晶粒形貌

本文介绍了一种新的形貌判定准则———配位多面体生长习性法则。首先在负离子配位多面体生长基元模型的基础上建立了晶体的生长机理模型和界面模型，在此基础上提出了晶体形貌判定法则。即晶体的各晶面的生长速度与其结构中的配位多面体在界面上显露的元素种类有关。显露配位多面体顶点的晶面生长速度快，显露面的晶面生长速度慢，显露棱的晶面生长速度介于两者之间。此外，晶体的各晶面的生长速度还与配位多面体在界面上显露的元素数目有关。显露配位多面体元素数目多的晶面生长速度快。根据此法则成功地解释了γＡｌＯ（ＯＨ）晶体和极性晶体ＺｎＯ，ＳｉＯ２的形貌特征。最后，本文还提出了两种晶体形貌的调制方法，即添加剂调制法和过饱和度调制法。

TiO_2和α-Al_2O_3晶体的生长习性

通过水热法制备粉体的实验观察到金红石、锐钛矿和а－Ａｌ２Ｏ３晶体的生长习性．采用配位多面体生长习性法则合理地解释了ＴｉＯ２和а－Ａｌ２Ｏ３的生长习性．其主要结果为а－Ａｌ２Ｏ３晶体的生长习性为平板｛０００１｝，其各晶面的生长速度为：Ｖ｛０００１｝＜Ｖ｛１１２３｝＜Ｖ｛０１１２｝＝Ｖ｛１１２０｝＜Ｖ｛０１１０｝。金红石的生长习性为柱状，其各晶面的生长速度为：Ｖ＜１１０＞＜Ｖ＜１００＞＜ Ｖ＜１０１＞＜ Ｖ＜００１＞＜ Ｖ＜１１１＞；锐钛矿的生长习性为四面体，其各晶面的生长速度为Ｋ＜０１０＞＝Ｖ＜００１＞＞Ｖ＜０１０＞＞Ｖ＜１１１＞．而ＰＢＣ理论很难合理地解释а－Ａｌ２Ｏ３晶体的生长习性．

水热合成中负离子配位多面体生长基元模型与粉体的晶粒粒度

在负离子配位多面体生长基元模型的基础上深入研究了晶粒的结晶过程．认为成核过程主要包括生长基元的形成和生长基元之间的脱水反应过程，并从成核速度的角度分析了影响晶粒粒度的主要原因．揭示了影响晶粒粒度的主要原因为生长基元的生成能、晶体的晶格能．由此总结出不同结构类型的氧化物粉体晶粒粒度的相对大小．合理地解释了由水热法制得的氧化物粉体的晶粒粒度差别较大的原因以及反应介质、反应温度对晶粒粒度的影响．

水热盐溶液卸压法制备氧化物粉体

本文采用一种新的水热粉体制备方法-水热盐溶液卸压法，制得了α-Al2O3粉体、AlO（OH）纤维以及ZrO2和AlO（OH）复合氧化物粉体．发现以1mol／LAl（NO3）3溶液作为前驱物，0．2mol／LFe（NO3）3为添加剂，在300℃可制得α－Al2O3粉体．以1mol／LAl（NO3）3溶液为前驱物；1mol／LKBr为添加剂，在350℃可制得长径比为13：1的AlO（OH）纤维．当采用AlCl3、ZrOCl2溶液为前驱物，Zr/Al的比例为1：3时，在240℃可制得纤维状AlO(OH)颗粒和球形ZrO2颗粒的复合氧化物粉体．

水热盐溶液水解法制备ZrO_2纳米晶的取向连生与配向附生

本文报道了采用水热盐溶液水解法制备氧化锆粉体的研究成果。给出了ＺｒＯ２粉体的形貌和前驱物、温度的关系，发现当采用ＺｒＯ（ＮＯ３）２溶液为前驱物，温度升高到２５０℃时制得的ＺｒＯ２粉体的晶粒之间出现取向连生和配向附生现象。作者从负离子配位多面体理论模型角度，提出了把晶粒当作一个大生长基元来考虑，从而更合理地解释了取向连生和配向附生存在的规律性。也从亚微观角度进一步验证了负离子配位多面体理论的合理性。

水热条件下氧化物枝蔓晶的形成

本文在采用水热盐溶液卸压技术制备氧化物粉体时发现制得的氧化物颗粒之间按一定的规律连生在一起，形成类似于枝蔓晶的生长形态。通过对其连生方式的分析发现，在过饱和度较低的条件下连生也存在各向异性。即晶粒生长速度快的晶面易连生在一起。

硫化物晶体的生长习性

在自然界中硫化物晶体的种类较多，其结构较复杂，其中硫离子以S2-和对硫S2-2形式存在．一部分晶体的生长习性得不到满意的解释．本文采用配位多面体生长习性法则合理地解释了MoS2、ZnS、CuFeS2和PbS晶体的生长习性．发现MOS2晶体的生长习性为六方平板状｛0001｝，其各晶面的生长速度为：V＜0001＞＜V＜1010＞；CuFeS2和ZnS晶体的生长习性为四面体，其各晶面的生长速度为：V＜111＞＞V＜001＞＞V＜111＞；PbS晶体的生长习性为八面体｛111｝，立方体只是它的一种习性变化.

晶体的生长习性与配位多面体的形态

本文由配位多面体生长习性法则分析了ＺｎＳ，锐钛矿和γＡｌＯ（ＯＨ） 晶体的生长习性。发现ＺｎＳ晶体的各晶面的生长速度为：ｖ（１１１） ＞ ｖ（００１） ＝ ｖ（０１０） ＝ ｖ（１００） ＞ ｖ（１－ １－ １－ ） ；锐钛矿各晶面的生长速度为：ｖ（０１０） ＝ ｖ（００１） ＞ ｖ（１１０） ＞ ｖ（１１１） ；γＡｌＯ（ＯＨ） 晶体各晶面的生长速度为：ｖ（１００） ＞ ｖ（００１） ＞ ｖ（１０１） ＝ ｖ（１１０）＞ ｖ（０１０） 。此结果与在水热条件下观察到的生长习性符合得相当好。指出了当晶体结构中配位多面体只有一种方位时，此晶体的生长习性与配位多面体的形状相类似。即配位多面体顶点指向的方向生长速度快；面指向的方向生长速度慢；棱指向的方向生长速度介于两者之间。此外，本文还指出了ＰＢＣ理论在分析极性晶体的生长习性时存在的缺点。

晶体的微观生长机理及其应用

从宏观角度看 ,晶体的生长过程可以看成是固液界面层不断向液相中推进的过程 ,主要涉及界面的结构特性和界面的动力学。有关晶体生长机理的理论主要有完整光滑面理论 ,非完整光滑面理论和粗糙面理论。但是以上理论都建立在热力学理论基础上。热力学函数在处理实际问题时一般只考虑反应前后体系的Gibbs自由能的变化 ,忽略了晶体生长的微观机制 ,而且热力学函数很难测量 ,因此 ,尽管晶体生长动力学理论的内容相当丰富 ,但是上述理论能在实际中得到有效应用的很少。从微观角度看 ,晶体的生长机理包括生长基元的形成和生长基元从流体相中不断通过界面而进入晶格座位 ,问题的关键是生长基元以何种形式存在 ,以及如何受界面制约。有关晶体的微观机理的研究起步较晚。1 994年仲维卓教授首先提出负离子配位多面体生长基元模型。但是上述模型只解决了生长基元的存在问题 ,没有考虑生长基元在界面上的行为。本文在此基础上提出了配位多面体生长机理模型。即晶体的微观形成过程主要包括 :生长基元的形成 ,生长基元之间的氧桥合作用和阴离子基团的质子化过程。并采用此模型解释了氧化物晶体的晶粒粒度的变化规律 ,以及在多元氧化物晶体制备中的生长条件的选择。

离子晶体生长机理及其生长习性

从阴、阳离子在界面上互相配位的角度介绍了一种新的微观生长机理模型 ,指出了生长基元进入晶格的驱动力为离子之间的静电引力 ,其相对大小由各界面上离子的静电键强近似测定。讨论了完好晶体 (如ZnS、CsCl、PZT和PbWO4 晶体 )的生长习性。提出了一种新的生长习性判定法则。即当晶体生长由台阶产生速度决定时 ,晶体的生长习性与晶体中络合能力最小的离子在各界面上的配位数有关。在界面上离子的配位数越小 ,该晶面的生长速度越快。当晶体的生长速度由台阶移动速度决定时 ,晶体的生长习性与晶体中络合能力最小的离子在界面上的密度有关。在界面上离子的密度越小 ,该晶面的生长速度越快。

BaTiO_3,CeO_2和NaCl晶体的生长习性

在各种晶体的结构类型中ＢａＴｉＯ３ 、ＣｅＯ２ 和ＮａＣｌ 晶体的结构相对比较简单，但是它们的生长习性一直得不到合理的解释。如ＰＢＣ理论很难合理解释ＢａＴｉＯ３ 、ＮａＣｌ 和ＣｅＯ２ 晶体的生长习性及习性变化。本文采用配位多面体生长习性法则研究了ＢａＴｉＯ３ 晶体，ＣｅＯ２ 晶体和ＮａＣｌ 晶体的理论生长习性。发现ＢａＴｉＯ３ 晶体的生长习性为立方八面体；ＣｅＯ２ 晶体的生长习性为立方体；ＮａＣｌ 晶体的生长习性为八面体，解释了溶液的过饱和度对ＮａＣｌ 晶体的生长习性的影响。

晶体的生长习性

晶体的生长习性是在一定条件下经常出现的晶体形貌。它不仅由晶体的内部结构决定 ,而且受其外部条件的影响。有关晶体生长习性的实验工作已经作了大量报道。但是其理论研究工作却存在许多问题。BFDH法则从晶体的面网密度角度预测晶体的生长习性 ;PBC理论从键链角度给出了晶体的理论生长习性 ,但上述模型在解释晶体生长习性的问题上存在着一定的不足 ,例如不能合理地解释极性晶体 (如ZnO ,SiO2 )以及一些非极性晶体 (如α Al2 O3 )的生长习性。1 994年仲维卓教授首先提出负离子配位多面体生长基元模型。解决了晶体生长过程中生长基元的存在问题。本文在此基础上提出一种新的生长习性判断法则———配位多面体生长习性法则。其主要内容为 :晶体各面族的界面上的生长速度与晶体中配位多面体在各界面上显露的元素 (包括顶点、棱、面 )有关。如配位多面体在各面族的界面上显露的元素种类不同 ,则显露配位多面体顶点的面族的生长速度快 ,显露配位多面体的棱的面族次之 ,显露配位多面体面的面族生长速度最小。如配位多面体在界面上显露的元素 (包括顶点、棱、面 )种类相同 ,则各面族的生长速度与配位多面体在界面上显露的元素的数目有关 ,配位多面体在界面上显露的元素的数目多的面族的生长速度快。采用此法则?

晶体生长理论研究现状与发展

本文回顾了晶体生长理论研究的发展历史，对现有理论的局限性作了评述，认为现有理论的局限性主要表现为：对于环境相结构效应和生长条件变化的忽视；用平衡态热力学和统计物理学解释非平衡态的晶体生长过程；对于浓厚相和多元晶体生长体系缺乏理论模型．并对今后的发展方向提出了看法．

氧化铝-氧化锆复合陶瓷粉体的水热法制备及高温灼烧处理

采用水热法制得了氧化铝摩尔分数为５％—８２％的γ－ＡｌＯＯＨ－ＺｒＯ２复合陶瓷粉体，系统研究了前驱物中氧化铝含量、水热反应条件以及矿化剂的引入对产物物相、生长形态及粒度的影响；研究了粉体在不同温度下灼烧处理过程中发生的相转变及形态、粒度变化。

水热条件下Cu_2O的连生习性

Cu2 O具有立方体、八面体、菱形十二面体、四角三八面体、三角三八面体等多种单形。其形貌特征因不同的制备方法而各异。本文首次发现在水热条件下 ,Cu2 O出现取向连生的形貌特征。{ 10 0 }面为连生面。

负离子配位多面体生长基元模型及基元稳定能计算

负离子配位多面体生长基元模型及基元稳定能计算施尔畏仲维卓华素坤元如林王步国李汶军（中国科学院上海硅酸盐研究所，上海２０００５０）ＧｒｏｗｔｈＵｎｉｔｓＭｏｄｅｌｏｆＡｎｉｏｎＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＰｏｌｙｈｅｄｒｏｎａｎｄＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎ...

溶剂的pH值对水热制备CeO_(2)纳米晶晶化机制的影响

CeC2 材料在固体燃料电池 ,氧敏元器件应用上已展现出光明前景 ,在汽车尾气吸收装置上有希望得到广泛应用。超细无团聚CeO2 晶粒的制备具有十分重要的意义。CeO2 水热合成虽已有一些报道 ,但其粉末晶粒团聚严重 ,对材料将产生十分不利的影响。而分散良好的纳米CeO2 晶粒的制备目前还不见报道。本文描述了采用氢氧化物为前驱物 ,通过 1 0 0～ 2 45℃的水热晶化反应来制备超细CeO2 晶粒。对水热晶化的温度、时间和溶剂酸碱性与产物晶粒形貌的相互关系进行了研究。发现随着反应条件尤其是溶剂酸碱性的改变 ,产物晶粒形貌将发生很大改变。在酸性条件下 ,随着水热温度升高 ,水热时间延长 ,被合成的CeO2 晶粒稍粗 ,但为单分散颗粒。在较高温度 ,较长时间条件下 ,CeO2 晶粒长成具有一定结晶习性的小晶体。在碱性条件下 ,随着水热温度升高 ,水热时间延长 ,被合成的CeO2 晶粒极细小 ,但相互严重团聚 ,晶粒呈球形 ,无一定的结晶习性。这显示溶剂酸碱性不同 ,水热晶化机制也不同。本文对各种溶剂条件下不同的晶化机制进行了分析研究。认为在碱性条件下 ,晶化机制主要是重结晶 ;而在酸性条件下 ,晶化机制主要是溶解 ,成核和晶体生长。本文运用仲维卓教授提出的负离子配位多面体生长基元理论 。