1、納米微粒結(jié)構(gòu)特性計算,返回,1 研究礦物、材料的晶體學特征 化學組成，晶體結(jié)構(gòu)，晶體化學，形態(tài)特征，物理性質(zhì)，成因產(chǎn)狀，高新用途2 觀察測定礦物不同尺度微粒的形態(tài) （1） 掃描電子顯微鏡 （2） 透射電子顯微鏡 （3） 激光粒度分析3 不同尺度的 納米微粒的體積（V納米微粒）的計算 根據(jù)微粒的形狀，例如：球狀、粒狀、柱狀、片狀、板狀、針狀等體積公式，求出不同尺度的納米微粒的體積（V納米微粒）4 團簇結(jié)構(gòu)、幻數(shù)與納米晶胞理想數(shù)5 納米微粒形態(tài)的確定,納米微粒結(jié)構(gòu)與性能計算,測定晶胞參數(shù)，求出晶胞體積 （V晶胞） 根據(jù)X射線分析方法或電子衍射分析方法確定晶體的點群、空間群（格子類型和空間對稱素的組

2、合），晶胞參數(shù)a、b、c、 、 、, Z，V.7 不同納米微粒中晶胞數(shù)目計算 （N總體晶胞數(shù)） 用不同納米微粒的體積，分別除以單位晶胞的體積，就可以得到不同納米微粒中總體晶胞數(shù)目，也可以求出總原子數(shù)目和各種元素中原子的數(shù)目，并以此為依據(jù)作出各種變化曲線。 V納米微粒V晶胞N總體晶胞數(shù),納米微粒結(jié)構(gòu)與性能計算,求出納米微粒一個晶胞尺度表層的體積 （V納米微粒表層） 大量高分辯率的透射電子顯微鏡研究的結(jié)果表明，表面、界面的晶體結(jié)構(gòu)變化，在一般情況下局限于一、二個晶胞的尺度范圍內(nèi)，所以可以根據(jù)納米微粒的形狀，求出納米微粒一個晶胞尺度表層（需要的情況下也可以求出次表面層的體積）的體積，即：V納米微粒表

3、層9 求出納米微粒表層活性晶胞數(shù)目 （N表層晶胞數(shù)） 以納米微粒一個晶胞尺度表層的體積（V納米微粒表層）除以單位晶胞的體積就可以得到： V納米微粒表層V晶胞N表層晶胞數(shù),納米微粒結(jié)構(gòu)與性能計算,10 晶體的化學成分，計算晶體化學式，求出表 層活性分子數(shù) 以單位晶胞中的分子數(shù)（Z），乘以納米微粒表層活性晶胞數(shù)目（N表層晶胞數(shù)），可以得到表層活性分子數(shù)，同樣方法也可以求出次表層分子數(shù)： M表層分子數(shù)ZN表層晶胞數(shù)11 納米微粒中的晶胞數(shù)，求出分子數(shù)、原子數(shù)和 每種元素的原子數(shù) 求出納米微粒中的晶胞數(shù)后，從計算出的晶體化學式分析，可以確定單個晶胞中元素的種類和每種元素的原子數(shù)目。,納米微粒結(jié)構(gòu)與性能

4、計算,根據(jù)納米微粒表層中的活性晶胞數(shù)，求出活性分子數(shù)、活性元素種類及每種元素的活性原子數(shù) 用不同納米微粒的表面體積，分別除以單位晶胞的體積，就可以得到不同納米微粒表面中總體晶胞數(shù)目，也可以求出表面總原子數(shù)目和各種元素中原子的數(shù)目，并以此為依據(jù)作出各種變化曲線。13 表層活性晶胞數(shù)、活性分子數(shù)、每種元素的活性原子數(shù)在總體納米微粒中的比例14 據(jù)不同研究的要求確定坐標值并作變化曲線，求出科學合理的最佳納米尺度,納米微粒結(jié)構(gòu)與性能計算,晶體結(jié)構(gòu)具有化學穩(wěn)定性的最小尺度 從計算出的晶體化學式分析，可以確定單個晶胞中元素的種類和每種元素的原子數(shù)目。 1）用單晶X射線衍射儀，測定晶體結(jié)構(gòu)。 2）以空間幾何

5、對稱理論為基礎，確定立區(qū)原子坐標。 3）以共角頂?shù)脑訛?8個、共棱的原子為14個、共面的原子為12個、晶胞內(nèi)原子為1個，計算一個晶胞(納米以下級),也可以計算多個晶胞(納米級至微米級)的表面原子數(shù)。16 化學鍵的類型 1)金屬鍵 2)離子鍵 3)共價鍵 4)分子鍵 5)氫鍵 6)過渡型鍵 7)單型鍵 8)混合型鍵 電氣石晶體結(jié)構(gòu)中的化學鍵包括有：離子鍵、共價鍵、分子鍵、氫鍵、過渡型鍵、混合型鍵,納米微粒結(jié)構(gòu)與性能計算,17 不同化學鍵的剪切 1）助磨劑 2）活化劑 3）分散劑：加入反絮劑在納微粒表面形成雙電層。 4）包膜劑：加入表（界）面活性劑包裹微粒。18 晶體結(jié)構(gòu)類型 1）配位型晶體結(jié)構(gòu)

6、 只有一種化學鍵存在，它可以是離子鍵、共價鍵或金屬鍵。鍵在三度空間均勻分布。 配位多面體以共面、共棱或共角頂聯(lián)結(jié)，同一角頂所聯(lián)結(jié)的配位多面體不少于三個。 如金剛石。,納米微粒結(jié)構(gòu)與性能計算,2）架狀型晶體結(jié)構(gòu) 最強鍵在三度空間均勻分布，配位多面體以共角頂為主，同一角頂聯(lián)結(jié)的配位多面體不超過兩個，結(jié)構(gòu)開闊。如石英。 3）島狀型晶體結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)中存在著原子團，在團內(nèi)聯(lián)結(jié)的鍵強遠大于團外的連結(jié)。如石榴石、橄欖石等。 4）鏈狀型晶體結(jié)構(gòu) 最強的鍵趨向于單向分布原子或離子的配位多面體聯(lián)結(jié)成鏈狀，鏈間以弱鍵或較少的強鍵連結(jié)。 如輝石、矽線石(矽線石納米化轉(zhuǎn)換成莫來石)、金紅石等。,納米微粒結(jié)構(gòu)與性能計算,5

7、）層狀型晶體結(jié)構(gòu) 最強的鍵沿兩度空間分布，原子或離子的配位多面體聯(lián)結(jié)成平面網(wǎng)層。 層間以分子鍵或其它弱鍵相連結(jié)。 如層狀硅酸鹽礦物系列（高嶺石、滑石、葉臘石、海泡石、蛭石等納米化）、石墨等。 6）混合型晶體結(jié)構(gòu) 電氣石。 c軸為極軸。 電氣石晶體結(jié)構(gòu)中的化學鍵包括有： 離子鍵、共價鍵、分子鍵、氫鍵、過渡型鍵、混合型鍵。,納米微粒結(jié)構(gòu)與性能計算,納米級電氣石超微結(jié)構(gòu)研究（韓煒） 電氣石納米化過程中的物理化學機理（瞿金蓉） 不同取向超微結(jié)構(gòu), 沿3次極軸方向超微結(jié)構(gòu)變化，垂直3次極軸方向超微結(jié)構(gòu)變化及其環(huán)帶超微結(jié)構(gòu)成因，不同納米級尺度超微結(jié)構(gòu)，表面界面結(jié)構(gòu)（胡鍇帆） 納米級電氣石物理及化學性質(zhì)研究

8、 納米級電氣石在健康環(huán)保材料中的意義,納米微粒結(jié)構(gòu)與性能計算,返回,14 種 空 間 格 子,高級晶簇、一種晶系、5種對稱型（點群）,單晶胞角頂原子共享示意圖,最小假設微粒示意圖,原子堆積模型 （a）十面體，（b）（c）二十面體,金屬元素,（1）多數(shù)呈立方最緊密堆積 具立方最緊密堆積，立方面心格子的銅型結(jié)構(gòu)，如 自然銅Cu， Fm3m, a=0.361nm, Z=4，V=0.3613nm3。 自然金Au， Fm3m, a= 0.4078nm, Z=4，V= 0.40853nm3。 自然銀Ag， Fm3m, a= 0.4085nm, Z=4，V=0.40783nm3。 自然鉑Pt， Fm3m,

9、a=0.3913-0.3924nm, Z=4，V=0.39133-0.39243nm3。 自然鈀Pd,（2）少數(shù)呈六方最緊密堆積，具六方格子 如自然鋨，自然Ir ; 自然釕Ru 。 自然鋨Os，P63/mmc, a=0.27341nm, c=0.43197nm,Z=2。,納米微粒形態(tài)： 1 立方體：V=a3,2 球體： V=4R3/3,3 棒狀（線狀）：V=R2 直徑，圓切面積，外表面積，管長度,4 管狀： 內(nèi)徑，外徑，內(nèi)壁表面積，外壁表面積，管的長度,5 板狀（片、層狀），薄膜狀：,6 規(guī)則多面體：,7 網(wǎng) 格 圖 及 圓 圈 作 圖,8 不規(guī)則多面體（粒狀）：,My Experimenta

10、l Results,PVP:AgNO3=3:1 Diameter =70nm Length 15mm,PVP:AgNO3=10:1 Diameter = 70100nm Length = 510mm,Silver Nanowires,PVP:AgNO3=10:1 Diameter = 70100nm Length = 510mm,Next: I want to synthesize longer nanowires,too PVP to grow into longer silver,Silver Nanorod + Nanoparticle,PVP:AgNO3=3:1,Next: I did

11、 some change about prepared solution,Low PVP can not protect Ag atom from aggregative?,Silver Nanowires,PVP:AgNO3=3:1 Diameter =70nm Length 15mm,the experiment suggest :PVP in different prepared solution will result in different morphology,How to treat the produt?,Pt nanotube,Temperature?,Mol ratio?,How long react time?,High concentration:0.25mol 0.1 Quick inject rate:0.375 0.1 Published in science,Conclusions from the reference: 1.Higher 190degree or low 12