《晶体学研究》PPT课件.ppt

晶体学研究,一、晶体学与其他学科关系,1 晶体与地质科学 晶体与矿物学 晶体与岩石学 晶体与矿床学 晶体与地球化学 晶体与宝石学 晶体与艺术设计,2 晶体与物理学 晶体与凝聚态物理 晶体与固体物理 晶体与量子物理 晶体与物理性质 3 晶体与化学 晶体与化学性质 晶体与化学键性 晶体与结构化学 晶体与量子化学,4 晶体与化工 5 晶体与数学 晶体与几何学 晶体与群论 晶体与结构计算 6 晶体与现代科学 晶体与计算机制图 晶体与仪器控制系统 晶体与X射线分析 晶体与电子显微分析 晶体与红外光谱分析 晶体与差热分析等,7 晶体与材料科学 晶体与晶体材料 晶体与功能材料 晶体与无机非金属材料 晶体与金属材料 晶体与高分子材料 晶体与复合材料 8 晶体与纳米科技 纳米科学 纳米技术 纳米微粒 纳米结构,9 晶体与纳米材料 纳米微粒 纳米结构 10 晶体与环境科学 11 晶体与生命科学 12 晶体与生物化学 13 晶体与药物及食品 14 晶体与毒品、兴奋剂检测 15 晶体与生活（盐、糖、三聚氰胺） 16 晶体与诺贝尔奖,二、晶体的研究,1 晶体的获得 （1）天然物质中的晶体 地球上的矿物 月球中的矿物 天体物质 生物体中的晶体 新生环境中的物质晶体。,（2）人工合成晶体： 晶体设计与晶体生长 金属材料 无机非金属材料 配合物新型晶体 药物及其晶体 纳米材料中的晶体 化学化工晶体产品。,2 新晶体物质：创新性、功能性 （1）初步鉴定 单晶成分 光学显微镜 红外光谱 热重分析 粉晶X射线分析 其他,（2）深入鉴定 结构测定 a.X射线单晶结构分析 b.电子显微分析 c.超微结构分析 物化性质讨论,3 晶体结构测定分析 晶体的要求： a.稳定 b.大小 c.多少（量） d.形态（粒、层、纤状） 成分 化学分析 物理分析仪器 其他,32点群 晶胞参数a、b、c，、 空间群（230）、衍射群（120） 晶体结构：原子坐标、结构单位、化学键、键长键角等 晶体结作图，各个方向、各个截面、各个单元、各个类型的一、二、三维结构图 结构分析：链、层、架、空洞、缺陷、占有率（类质同像）、渗杂、有序无序、超结构 晶体结构总的描述，细节描述，特别描述,4 物理化学性质测定，对比有关研究 物理与化学性质讨论 5 量子物理与量子化学 理论计算与分析 6 应用与开发,三、多元配合物晶体 合成及研究意义,在一定的物理化学条件，在实验室内可以将金属元素与一些有机化合物中的结构单元、无机化合物中的结构单元配合组装在一起，形成一类新型的化合物多元配合物。 多元配合物的合成 多元配合物的表征 多元配合物的物理和化学性质,在大自然中也会相应出现一些这种多元配合物。 这类新型多元配合物晶体，在结构上、在组分上，在物理与化学性质上，与金属合金、无机化合物、有机化合物、高分子等物质有本质区别。 这类新型的多元配合物晶体在以下方面研究有着重大科学意义：,（1）具有鲜明化学化工属性 它们可以制造出一批新型的高科技化学化工产品，将把化学化工产业扩展到一个全新领域，提高到一个更新兴、更理想的层次。 （2）具有高新科技材料学属性 它们将成为新型的磁性材料、电性材料、光性材料、催化材料、环境材料、生物材料等。 （光性、电性、磁性、催化性、分子筛等）,（3）具有纳米科学和纳米技术属性 它们的晶胞参数绝大部分在纳米尺度范畴，晶胞中有众多的纳米无机结构单元、纳米有机结构单元、纳米金属簇骼以及纳米尺度不同孔洞等，这些将成为新型纳米材料组装基本结构单元的宝库，为纳米科学与纳米技术发展开辟了新研究方向和新研究途径。,（4）具有新生环境中的矿物属性 三废物质的排放均以固体、液体、气体相排放，特别是以废液、废气形式到扩散到大自然中，并常含有纳米级无机物和有机物质，在一定的物理化学条件下会形成类似的多元配合物。 这种新生的配合物晶体，就是一种新环境中生成的新矿物，它们不同于传统矿物的晶体结构和晶体成分，并具有新的物理化学性质，是值得地球科学工作者认真研究和认识的新对象。,（5）具有全新的环境科学属性 多元配合在环境科学研究中的意义（自然中配合物形成） 它们将会成为生活环境新的污染源，同时也能成为环境保护与环境治理提供新的方法、新的技术和新的材料。,（6）在药物科学研究中的意义 （7）在食品工业研究中的意义 （8）在兴奋剂及毒品检测中的应用 （9）多元配合与生命科学 （10）发明专利申请 （11）在化学、物理学、地球科学、材料科学、纳米科学、环境科学、生物医学等学科领域中，这类新型的多元配合物研究有着深远重大的意义！,新观点： （1）四种格子类型（P、C、F、I）与纳米结构的稳定性、化学活性的关系。 （2）化学键与纳米结构的稳定性、化学活性的关系。 （3）结构单元与纳米结构的稳定性、化学活性的关系。 （4）堆积密度与纳米结构的稳定性、化学活性的关系。 （5）空洞结构与纳米结构的稳定性、化学活性的关系。,四、测试分析方法发展,形貌， 成分， 结构， 物理及化学性质， 多方面开发利用 1 肉眼鉴定 2 光学显微,3 X射线分析 （1）粉晶照相 （2）粉晶衍射分析 （3）单晶照相 （4）单晶衍射分析 （5）新型单晶结构分析,4 电子显微分析 （1）几种重要的物理理论 1）波粒二重性 2）分辨率理论 3）电磁透镜 （2）透射电子显微镜