成核动力学论文-李猛

成核动力学论文-李猛

导读:本文包含了成核动力学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:磷酸钙,OPN多肽,柠檬酸,结晶动力学

成核动力学论文文献综述

李猛[1](2019)在《正磷酸钙成核与表面生长动力学及机制》一文中研究指出磷是植物的必需营养元素之一,植物根系吸收和利用土壤中的有效磷并在体内形成有机/无机磷组分,而动物/人体摄取含磷物质后,能形成遗传物质核酸和骨骼、牙齿等重要组织和器官的组分。无论在土壤中或生物体内,磷最重要的无机形态均为磷酸钙,磷酸钙可通过多阶段相转变过程逐步结晶为热力学稳定的羟基磷灰石(HAP)相。对于溶解度较高的二水磷酸氢钙(DCPD,CaHPO_4·2H_2O),其主要以经典的单体添加方式结晶,动力学结晶过程中生物分子极易破坏晶体-溶液界面的局部微环境或物理性阻碍溶质分子的吸附。对于溶解度较低的HAP则主要以纳米粒子粘附的方式结晶,有机分子形成矿化模版调控着成核热力学过程。尽管如此,对磷酸钙成核与表面生长动力学机制的研究还并不完善,因此本研究主要借助原子力显微镜的成像和力学测试模式,定量分析了磷酸钙结晶动力学,得到的主要结果如下:1.柠檬酸(CA)和羟基柠檬酸(HCA)对DCPD结晶的调控机制利用原子力显微镜(AFM)原位研究了在不同抑制剂浓度和过饱和度条件下,CA和HCA对DCPD结晶的调控机制。结果表明发现两种抑制剂均表现出两种不同的抑制方式:在高过饱和度下通过降低台阶密度控制晶体结晶速度;在高抑制剂浓度和低过饱和度下能够降低[1?00]_(Cc)台阶的移动速度,两种抑制方式的转变由平台寿命决定。分子模拟结果表明HCA和晶面之间能通过分子识别形成强相互作用力,解释了AFM观察到的新台阶形成和[101]_(Cc)方向的溶解是由于添加分子与晶体晶格之间产生强应力作用。2.HAP存在两种生长方式:经典的螺旋生长方式和非经典的粒子粘附生长在AFM不同成像模式下长时间原位观测HAP(100)面的生长情况,发现在近生理条件下,HAP既可通过经典的螺旋生长方式也可通过非经典的粒子粘附生长,这表明这两种生长方式并不彼此排斥。在以非经典粒子粘附生长的过程中,粒子通过自组装和聚集,从最初大小不同的类球形粒子逐步转化为叁角形和六边形固体。3.骨桥蛋白(OPN)抑制磷酸钙矿化的热力学基础利用AFM量化了HAP过饱和溶液在脂筏膜基底上的成核动力学,发现成核速率与OPN序列有关,且成核的热力学能垒会随着界面自由能(γ)的减小而减小。结合基于AFM的单分子技术,对OPN肽段与HAP(100)面间的结合能(ΔG_B)进行测定。结果表明,γ和ΔG_B呈线性关系,成核能垒的增加对应着强肽段-晶核结合,证明了OPN序列调控Ca-P矿物在脂筏膜表面成核的热力学基础。(本文来源于《华中农业大学》期刊2019-06-01)

丁律,杨荣,张鑫,李锦春[2](2018)在《液晶聚合物β成核剂/等规聚丙烯的等温结晶动力学和熔融行为》一文中研究指出将主链型液晶聚酯(PBDPS)大分子β成核剂与等规聚丙烯(i PP)熔融共混,得到不同添加量的i PP/PBDPS样品。利用差示扫描量热分析、X射线衍射、偏光显微镜等研究了i PP和PBDPS共混物的等温结晶动力学、结晶熔融行为、晶型结构和结晶形态。结果表明,i PP和i PP/PBDPS共混物的等温结晶动力学适用于Avrami方程,Avrami指数(n)从2. 62~2. 81变为2. 60~3. 25,晶体的生长方式为二维生长与叁维生长并存。PBDPS起到异相成核作用,i PP结晶速率常数(K)随着PBDPS的添加而增大,半结晶时间(t1/2)随之缩短。使用Arrhenius方程计算了等温结晶活化能,并通过HoffmanWeeks外推法得到了i PP/PBDPS中α、β晶的平衡熔点。液晶高分子PBDPS能有效诱导i PP形成β晶型,β晶含量随着PBDPS添加量与结晶温度的提升而增大,当PBDPS质量分数为4%,结晶温度为130℃时,β晶含量高达92. 5%。(本文来源于《高分子材料科学与工程》期刊2018年10期)

王山榕[3](2018)在《多孔介质内水合物成核诱导时间与生长动力学研究》一文中研究指出天然气水合物作为一种资源储量巨大的新型替代能源,其勘探、开采及储运技术研究备受关注。我国天然气水合物主要赋存于南海陆坡与青藏高原冻土区域的沉积层内,其中南海天然气水合物资源储量预计在700亿吨油当量。阐明多孔介质内天然气水合物生成与二次生成的动力学特性,对于解析自然界天然气水合物形成规律和指导水合物的安全高效开采具有重要意义。以此为背景,本文开展了多孔介质内甲烷水合物生成与二次生成动力学研究,重点阐释了水合物成核诱导时间与生长动力学特性。利用甲烷水合物生成测试平台、核磁共振成像系统等,对多孔介质内水合物生成动力学特性展开研究。实现了多孔介质内水合物成核诱导时间的精确测量,综合研究了温度和孔隙特性等因素对于水合物生成动力学特性的影响,并进一步研究了水合物二次生成过程中存在的“记忆效应”的现象。实现了多孔介质内甲烷水合物原位生成过程的实时观测,分析了核磁共振成像法与压力变化法测量水合物成核诱导时间的一致性。为多孔介质内水合物生成和后续的模拟研究提供数据与理论支持。搭建了甲烷水合物成核诱导时间测试系统,获得了共计44组工况、1106组多孔介质内甲烷水合物成核诱导时间数据点,并利用频率直方图、P-P图与K-S检验对诱导时间数据进行非参数检验,发现了水合物成核诱导时间的不完全随机性,获得多孔介质内甲烷水合物成核诱导时间的对数正态分布规律,提出了诱导时间分布规律与温度、孔隙粒径、初始水饱和度和“记忆效应”等因素的定量分析方法,并揭示了不同因素对于诱导时间分布的影响机制。引入甲烷水合物成核诱导时间对数正态分布的期望值,改进Kashchiev诱导时间计算模型,修正了模型中与多孔介质内甲烷水合物非均质性成核有效扩散系数相关的动力学参数、以及与有效表面能相关的热力学参数,实现了多孔介质内的甲烷水合物成核与二次成核的诱导时间的预测,显着提高了模型预测精度。在水合物生成多步骤机制的基础上,利用甲烷分子非极性与疏水性特点,简化水合物一次生成过程中“不稳定分子簇”生成环节,结合“残余结构”理论,简化水合物二次生成过程中“类笼型结构晶体单胞”生成环节,实现了多孔介质内甲烷水合物生成与二次生成诱导期-生长期全过程的预测。同时可以准确获得甲烷水合物生成过程中各中间产物的变化规律与各步骤的反应速率常数,阐明了多孔介质内甲烷水合物成核、二次成核和生长阶段的主要控制因素。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-09-07)

何彦琪,蒋震,陈凯,游涛,谭勇波[4](2018)在《石灰石粉对水泥水化及C-S-H成核的动力学影响》一文中研究指出通过等温量热试验研究了掺入不同掺量和细度的石灰石粉时水泥水化的放热速率及放热量,分析其随时间的变化规律。同时对水化放热速率及放热量曲线进行动力学分析,通过计算拟合得到水泥-石灰石粉体系的KNG、KI、KD等水化动力学参数,分析石灰石粉掺量、细度对水泥水化动力学过程及其对C-S-H成核的影响,探究石粉加速水泥水化的关键因素。研究结果表明:石灰石粉加速了水泥早期水化,C-S-H成核效率随石粉掺量增大先增大后减小,10%掺量时最大,C-S-H成核效率随石灰石粉细度的增大而增大。水泥水化的NG过程随石粉掺量增大而逐渐延长,I过程随石灰石粉掺量增大而缩短。(本文来源于《硅酸盐通报》期刊2018年08期)

李传博,晏太红,宁勇智,郑卫芳[5](2017)在《草酸亚铁成核与生长动力学研究》一文中研究指出基于Nielsen方法建立了一个具有特别结构的装置,用于成核测量。两股反应溶液经0.52 MPa压力的空气快速、同时压入至成核管中。该空气经水过滤以除去其中的颗粒。在成核管中,反应液经混合并在高过饱和度下诱发成核。在成核管的出口,混合液在一个容器中经稀释使成核反应停止,且晶核借助稀释液中的溶质进行生长。然后测量成核过程中生成的晶粒个数。改变温度在15℃到50℃之间、过饱和度在1.4到15.3之间进行实验。将等体积的硫酸亚铁溶液与草酸溶液在(本文来源于《中国原子能科学研究院年报》期刊2017年00期)

肖钱祥[6](2018)在《界面纳米气泡成核与稳定性的分子动力学模拟研究》一文中研究指出最近实验发现将疏水固体浸入到溶有气体的溶液中时,界面纳米气泡会在固体表面成核。这种极小的气泡与其对应的宏观气泡相比显示出许多不同的特性,而且它对表面物理、化学、生物与化学工业领域都有非常重要的作用。例如界面纳米气泡能够降低纳米流体的流动阻力,增加矿物浮选的回收率,去除表面污染物以及用于肿瘤成像的超声波辐射技术等。实验中,纳米气泡主要通过溶剂交换过程与电解法来制备。然而在气泡的形成过程中会受到多种因素的影响,例如在溶剂交换过程中气体的过饱和度、溶剂交换速率、流体的剪切率等。因此实验很难控制纳米气泡的形成与气泡的成核过程。大量实验和理论研究证明纳米气泡非常稳定,并且接触线锚定与过饱和度理论的提出也能够较好的解释气泡稳定性的原因。然而从热力学来解释气泡稳定的研究还不成熟,并且纳米气泡在各种影响因素下失去稳定性的原因远没有被人所理解。因此,本论文针对纳米气泡研究过程中存在的多种问题展开理论和模拟研究,主要内容如下:1.界面纳米气泡的曲率半径与均相体系气泡成核临界核半径关系的研究。在这部分中,利用经典成核理论与分子动力学模拟的方法研究了这一关系。我们首先利用简单的几何关系证明,可以利用分子动力学模拟的方法通过研究固体表面疏溶剂孔中形成的气泡,进一步可以获得有关均相成核过程的信息。锚定纳米气泡的自由能随气泡体积的变化过程存在两个极值点:一个对应于自由能极大值点(“临界核”),另一个对应于自由能极小值点(亚稳态的锚定纳米气泡),并且如果纳米气泡的表面张力与气泡曲率无关,亚稳态的表面纳米气泡的曲率半径独立于锚定孔半径且等于均相气泡成核的临界核半径。同时我们的理论分析进一步表明可以利用一个有不同孔径的表面来测量曲率相关的表面张力。2.溶剂交换过程纳米气泡的成核机理。分子动力学模拟表明:溶剂交换过程可以分成两个阶段。在交换过程的第一阶段,在具有不同气体溶解度的两种相互交换的溶剂之间存在一个液-液界面。这个界面会随着交换过程的进行逐渐朝固体基底移动。我们的模拟显示出气体分子存在定向扩散且扩散逆向于气体浓度梯度,这主要是由于气体在可移动的溶剂-溶剂界面两边的液体中具有不同的溶解度所引起的。正是由于这种定向扩散引起了气体分子的滞留而使溶液在靠近基底附近的区域比远离基底附近的其它区域有了一个很高的局部气体的过饱和度。在溶剂交换过程的第二阶段,高的局部气体过饱和导致了气泡的在固体表面或者主体溶液中成核。同时我们发现不同的区域成核主要依赖于固体基底的亲疏水性和气体的局部过饱和程度。3.电解过程纳米气泡的成核机理。分子动力学模拟表明:电解产生纳米气泡的过程中电极半径和电解速率对纳米气泡的形成具有明显的影响,并且随着电极半径以及电解速率的增加气泡成核的形式会从单核到多核的转变。对于多个气泡成核,在气泡的生长过程中最终会合并成一个气泡。所形成的气泡都会经历对电极表面的部分覆盖到全部覆盖后来又回到部分覆盖的过程。这一过程对应于电解产生的气体量在第一阶段远大于扩散到环境中的量,从而引起气泡的形成并且在电极表面上增长,导致电解的剩余面积减少。在第二阶段,随着剩余的电极面积达到最小,纳米气泡将减小。当气泡缩小到小于电极半径时,电解气体产生量会与扩散到环境中的量达到一个动态平衡,从而形成一个动力学平衡条件下稳定的纳米气泡。4.表面活性剂的影响下纳米气泡失去稳定性的分子机理。分子动力学模拟表明:存在两种由表面活性剂诱导的纳米气泡失去稳定性的分子机理:一种为叁相接触线去锚定,另一种则为降低气-液界面张力。第一种分子机理的产生主要是由于表面活性剂大量吸附于固体基底表面,引起气泡的叁相接触线去锚定从而导致纳米气泡失去稳定性。第二种机理则是由于表面活性剂,特别是不溶于水的表面活性剂,会吸附在纳米气泡的气-液界面,从而降低纳米气泡的界面张力导致一种不可逆的气液相变。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-31)

任惠成,武营飞,刘丹丹,聂华荣,贺爱华[7](2018)在《SSBR/TPI共混体系中TPI的结晶、成核及动力学研究》一文中研究指出研究了不相容共混体系溶聚丁苯橡胶(SSBR)/反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)共混体系的结晶行为.当SSBR含量较低时,SSBR/TPI共混物的成核密度降低,晶体生长速率降低,等温结晶速率降低,非等温结晶峰移向低温,SSBR抑制了α-TPI的生成,SSBR/TPI共混体系总结晶度降低,但TPI的相对结晶度升高,结晶行为与热力学相容的结晶/非晶共混体系一致;当SSBR含量较高时,随着SSBR含量增加,体系的成核密度增加,球晶的生长速率显着降低,SSBR显着抑制了α-TPI的生成,共混体系以β晶为主.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2018年05期)

岳锦霞[8](2018)在《聚丙烯酰胺水凝胶叁维网络结构中水结冰的成核动力学研究》一文中研究指出近年来,抗冻水凝胶由于其在低温下稳定的导电性和机械性能,在柔性和可穿戴设备的研究领域引起了许多关注。已经有相当多的研究在抗冻水凝胶的应用方面取得重大进展。然而,水凝胶中冰核形成的机制仍需要进一步探究。在此我们报道了基于液滴悬浮液法对聚丙烯酰胺水凝胶中的冰核形成进行定量研究,聚丙烯酰胺水凝胶被用作模型系统。研究结果发现:(1)通过成核理论中ln(τF)~1/T(△T)2曲线定量获得聚丙烯酰胺水凝胶的成核势垒和有效成核温度。发现聚丙烯酰胺水凝胶可显着增加冰的成核势垒。此外,在超纯水系统中,-40℃的聚丙烯酰胺水凝胶可将冰的有效成核温度降至-50℃。(2)成核过程的细节被超高速摄像机捕获。发现聚丙烯酰胺水凝胶中的超纯水和超纯水之间的冰核形成模式存在显着的差异。当过冷度足够高时,超纯水中晶核短时间内(100ms)会在水滴中各处大量形成。然而在聚丙烯酰胺水凝胶中,冰成核在冰核形成的最初阶段开始于非常小的局部区域,然后扩散到整个液滴。水中微小杂质颗粒促进的异相成核被认为是水和聚丙烯酰胺水凝胶体系冰核形成的差异的主要原因。微小的外来颗粒被用作凝胶化位点,在凝胶化过程中将被嵌入,并且这些被包覆的外来粒子几乎不能作为异相成核的基底促进冰核形成过程。总之,揭示了聚丙烯酰胺水凝胶中冰核形成过程的细节。同时聚丙烯酰胺水凝胶的抗冻性能也被定量计算和分析,以期望对抗冻水凝胶的制备和性能优化提供指导。(本文来源于《厦门大学》期刊2018-04-01)

任伊锦,张军,明智,刘少东[9](2018)在《α成核剂改性聚丙烯等温结晶动力学及晶体形态研究》一文中研究指出利用DSC、POM和XRD研究了不同用量α成核剂(二苯亚甲基山梨醇)改性聚丙烯(PP)的等温结晶动力学、晶体形态和结构。结果表明:随着结晶温度的提高,PP和改性PP的结晶速率均降低,α成核剂的加入在高温时可提高PP的结晶速率,但在低温时并不明显;纯PP和添加0.2%α成核剂PP的晶体生长方式或晶体形态随温度升高从片晶向完整球晶结构转变,而α成核剂用量增加会抑制晶体形态的变化,说明体系结晶速率可以控制晶体形态;α成核剂用量为0.4%时,PP的等温结晶速率最快,晶粒最细小,其成核效果最好。(本文来源于《塑料科技》期刊2018年02期)

彭思瑶,施云海[10](2018)在《硫酸铵介稳区宽度的研究及成核动力学计算》一文中研究指出介稳区宽度(MSZW)是无机盐工业结晶过程设计的重要参数,在工业生产硫酸铵过程中,可将结晶条件控制在介稳区以制备高纯度大颗粒硫酸铵。采用多温法测定了313.15~343.15 K温度范围硫酸铵的介稳区宽度。研究了显着影响硫酸铵介稳区宽度的因素,如冷却速率、初始组成、搅拌速率、溶液体积及晶种。实验结果表明,硫酸铵介稳区宽度随初始组成、搅拌速率、晶种质量的增加而降低;随冷却速率的提高而变宽;溶液体积则对介稳区宽度没有影响。以溶解度数据为基础,通过范特霍夫方程计算了硫酸铵的溶解焓。采用自洽N伥vlt型方程及3D成核理论,由实验介稳区宽度数据估算硫酸铵成核动力学,得到了临界成核参数,包括成核级数m、成核常数K和固-液界面能γ。(本文来源于《无机盐工业》期刊2018年01期)

成核动力学论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

将主链型液晶聚酯(PBDPS)大分子β成核剂与等规聚丙烯(i PP)熔融共混,得到不同添加量的i PP/PBDPS样品。利用差示扫描量热分析、X射线衍射、偏光显微镜等研究了i PP和PBDPS共混物的等温结晶动力学、结晶熔融行为、晶型结构和结晶形态。结果表明,i PP和i PP/PBDPS共混物的等温结晶动力学适用于Avrami方程,Avrami指数(n)从2. 62~2. 81变为2. 60~3. 25,晶体的生长方式为二维生长与叁维生长并存。PBDPS起到异相成核作用,i PP结晶速率常数(K)随着PBDPS的添加而增大,半结晶时间(t1/2)随之缩短。使用Arrhenius方程计算了等温结晶活化能,并通过HoffmanWeeks外推法得到了i PP/PBDPS中α、β晶的平衡熔点。液晶高分子PBDPS能有效诱导i PP形成β晶型,β晶含量随着PBDPS添加量与结晶温度的提升而增大,当PBDPS质量分数为4%,结晶温度为130℃时,β晶含量高达92. 5%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

成核动力学论文参考文献

[1].李猛.正磷酸钙成核与表面生长动力学及机制[D].华中农业大学.2019

[2].丁律,杨荣,张鑫,李锦春.液晶聚合物β成核剂/等规聚丙烯的等温结晶动力学和熔融行为[J].高分子材料科学与工程.2018

[3].王山榕.多孔介质内水合物成核诱导时间与生长动力学研究[D].大连理工大学.2018

[4].何彦琪,蒋震,陈凯,游涛,谭勇波.石灰石粉对水泥水化及C-S-H成核的动力学影响[J].硅酸盐通报.2018

[5].李传博,晏太红,宁勇智,郑卫芳.草酸亚铁成核与生长动力学研究[J].中国原子能科学研究院年报.2017

[6].肖钱祥.界面纳米气泡成核与稳定性的分子动力学模拟研究[D].北京化工大学.2018

[7].任惠成,武营飞,刘丹丹,聂华荣,贺爱华.SSBR/TPI共混体系中TPI的结晶、成核及动力学研究[J].高等学校化学学报.2018

[8].岳锦霞.聚丙烯酰胺水凝胶叁维网络结构中水结冰的成核动力学研究[D].厦门大学.2018

[9].任伊锦,张军,明智,刘少东.α成核剂改性聚丙烯等温结晶动力学及晶体形态研究[J].塑料科技.2018

[10].彭思瑶,施云海.硫酸铵介稳区宽度的研究及成核动力学计算[J].无机盐工业.2018

标签:;  ;  ;  ;  

成核动力学论文-李猛
下载Doc文档

猜你喜欢