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文檔簡介
1、了解自然、師法自然,進(jìn)行材料的仿生合成,是近年來材料化學(xué)界的一大熱點(diǎn)。一些原來與無機(jī)材料合成不相關(guān)的生物概念,諸如形態(tài)發(fā)生、復(fù)制、自組織、轉(zhuǎn)錄,協(xié)同和突變等等都為仿生礦化材料的合成提供了新的思路。本文在對仿生進(jìn)行化學(xué)思考的基礎(chǔ)上提出了利用活性生物膜法和仿生支撐液膜法控制無機(jī)礦物的析出。 首先,本文利用活性生物膜做為反應(yīng)器,對堿土族碳酸鹽的生長進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,豆芽生物膜對碳酸鈣的晶型有很好的選擇性,所有在該體系內(nèi)制各的碳酸鈣
2、都結(jié)晶為亞穩(wěn)定的文石,當(dāng)引入一類有機(jī)小分子作為晶體生長修飾劑后,產(chǎn)物在保持亞穩(wěn)文石的結(jié)構(gòu)時(shí),都出現(xiàn)了具有納米亞結(jié)構(gòu)的組裝形貌,當(dāng)修飾劑為檸檬酸時(shí),產(chǎn)物為松花狀,且每一朵松花都是由兩種不同的納米亞結(jié)構(gòu)組裝形成的。當(dāng)修飾劑為NTA和EDTA時(shí),產(chǎn)物形貌為納米線組裝形成的花朵和由納米棒形成的樹枝狀。但是也同樣由于生物膜的選擇性,碳酸鍶和碳酸鋇的結(jié)晶控制并沒有獲得相似的結(jié)果。 其次,本文還利用支撐液膜的離子泵功能和無機(jī)/有機(jī)界面異相成核
3、的獨(dú)特條件,以和活性豆芽膜相同的同樣條件,比較了堿土族碳酸鹽的結(jié)晶生長情況,發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)體系能穩(wěn)定另外一種亞穩(wěn)的球霰石,結(jié)合修飾劑以后,也能形成多種形貌,但是相比較活性豆芽膜,它一般不存在納米亞結(jié)構(gòu)的組裝形式。 另外,在上述研究的基礎(chǔ)上本文還對活體豆芽膜的雙模板特點(diǎn)進(jìn)行了研究,以堿土族鎢酸鹽為對象,發(fā)現(xiàn)豆芽對產(chǎn)物形貌控制具有內(nèi)外不同效應(yīng),內(nèi)部產(chǎn)物都為棒狀,這可能跟內(nèi)部管狀結(jié)構(gòu)造成的空間限域效應(yīng)有關(guān),外部產(chǎn)物都為納米球形,且它們的紅
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