堿土族碳酸鹽及鎢酸鹽微-納米材料的仿生合成與形貌控制研究.pdf

1、了解自然、師法自然，進行材料的仿生合成，是近年來材料化學界的一大熱點。一些原來與無機材料合成不相關的生物概念，諸如形態(tài)發(fā)生、復制、自組織、轉錄，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。本文在對仿生進行化學思考的基礎上提出了利用活性生物膜法和仿生支撐液膜法控制無機礦物的析出。 首先，本文利用活性生物膜做為反應器，對堿土族碳酸鹽的生長進行了研究，結果表明，豆芽生物膜對碳酸鈣的晶型有很好的選擇性，所有在該體系內制各的碳酸鈣

2、都結晶為亞穩(wěn)定的文石，當引入一類有機小分子作為晶體生長修飾劑后，產物在保持亞穩(wěn)文石的結構時，都出現(xiàn)了具有納米亞結構的組裝形貌，當修飾劑為檸檬酸時，產物為松花狀，且每一朵松花都是由兩種不同的納米亞結構組裝形成的。當修飾劑為NTA和EDTA時，產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晶控制并沒有獲得相似的結果。 其次，本文還利用支撐液膜的離子泵功能和無機/有機界面異相成核

3、的獨特條件，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晶生長情況，發(fā)現(xiàn)該反應體系能穩(wěn)定另外一種亞穩(wěn)的球霰石，結合修飾劑以后，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構的組裝形式。 另外，在上述研究的基礎上本文還對活體豆芽膜的雙模板特點進行了研究，以堿土族鎢酸鹽為對象，發(fā)現(xiàn)豆芽對產物形貌控制具有內外不同效應，內部產物都為棒狀，這可能跟內部管狀結構造成的空間限域效應有關，外部產物都為納米球形，且它們的紅