pah模板調(diào)控六棱片狀碳酸鈰形成機(jī)理的研究

1、 碩士學(xué)位論文 碩士學(xué)位論文 論文題目 論文題目：PAH 模板調(diào)控六棱片狀碳酸鈰形成機(jī)理的研究 英文題目 英文題目：Study on the Formation Mechanism of PAH Template Regularing Hexagon-like Flake Cerium Carbonate 學(xué) 位 類 別 學(xué) 位 類 別 ： 工學(xué)碩士 研 究 生 姓 研 究 生 姓 名 ： 段志雄 學(xué)號 學(xué)號

2、：2014023195 學(xué)科 學(xué)科(領(lǐng)域 領(lǐng)域)名稱 名稱： 冶金工程 指 導(dǎo) 教 指 導(dǎo) 教 師 ： 胡艷宏 職稱 職稱： 教授 協(xié)助指導(dǎo)教師 協(xié)助指導(dǎo)教師： 李梅 職稱 職稱： 教授 2017 年 6 月 5 日 分類號 分類號： TF133.3 TF133.3 密 級： 公開 公開 U D C ： 學(xué)校代碼 學(xué)校代碼： 10127

3、 10127 內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 I I 摘 要 本文以聚烯丙基氯化銨（PAH）為模板劑，碳酸銨為沉淀劑，硝酸鈰溶液為原料，制備了六棱片狀單體組裝成的花瓣?duì)钐妓徕嬀w。并從以下三個(gè)部分研究了碳酸鈰結(jié)晶過程中 PAH 的作用機(jī)理，具體方法和結(jié)論如下： (1) 碳酸鈰誘導(dǎo)形核階段。采用紅外分析和分子力學(xué)模的方法擬研究了 PAH 與 Ce3+的絡(luò)合過程和碳酸鈰晶體的形核過程。紅外分析表明 PAH 與形成了 π-烯丙基絡(luò)合

4、物，PAH 起主要作用的部分為碳鏈和氨基基團(tuán)。通過對 PAH 的不同空間構(gòu)型進(jìn)行分子力學(xué)模擬，得到了 PAH 的最低能量的空間構(gòu)型為間規(guī)夾角 90°。 (2) 碳酸鈰晶體生長階段。采用粒度分析、Zeta 電位分析和接觸角分析研究了碳酸鈰生長過程的粒度、穩(wěn)定性和 PAH 的吸附量。碳酸鈰生長過程中，晶體粒度呈增大的趨勢，晶體的穩(wěn)定性先減小后增大，PAH 在碳酸鈰晶體表面的吸附量先增加后減小。從不同反應(yīng)時(shí)間得到的碳酸鈰的激光共聚焦

5、圖譜中，發(fā)現(xiàn)碳酸鈰的形貌由棒狀轉(zhuǎn)化成了六棱片狀。結(jié)合 XRD 圖譜分析，結(jié)晶產(chǎn)物為 Ce2(CO3)3?8H2O。通過“Material Studio”和“ChemSketch”軟件分別對碳酸鈰晶面結(jié)構(gòu)和 PAH 的空間構(gòu)型進(jìn)行分子模擬，篩選出碳酸鈰與 PAH 作用最強(qiáng)的四組晶面，其分別為(220)、(160)、(202)和(242)晶面。根據(jù)碳酸鈰晶體表面電性和原子分布分析，PAH 對碳酸鈰(220)晶面的抑制作用最強(qiáng)。 (3) 碳酸

6、鈰陳化堆積階段。采用分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法，對 PAH 在碳酸鈰晶面吸附的過程進(jìn)行模擬，得到 PAH 在碳酸鈰晶面吸附的難易程度為(160)>(220)>(242)>(202)。晶面分析結(jié)果表明，(220)晶面的 Ce3+密度大于(160)晶面，(220)晶面受到 PAH 的抑制作用最強(qiáng)。整個(gè)結(jié)晶過程碳酸鈰晶體以近似于平面的方式生長，得到的碳酸鈰晶體形貌為片狀。當(dāng)六棱片狀的碳酸鈰晶體結(jié)晶完成時(shí)，吸附 PAH 較多的(22