（材料学专业论文）AlPOlt4gt5晶体的合成及主客体材料的组装.pdf

摘要 摘要 沸石及相关的微孔化合物是结晶态的多孔材料，被广泛地用作催化材料、 吸附材料和离子交换材料。近年来，用微孔材料作为丰体组装具有纳米结构 的主客体材料也受到了人们的关注。a i p 0 4 5 分子筛晶体是一种完全不含硅的 微孔化合物，南于其特殊的孑l 道结构和优良的物理性能，使其成为一种优良 的组装主客体纳米结构的模板。本论文中，我们对a i p o 。5 分子筛晶体的合成 进行了研究，生长了大尺寸高光学质量的单晶，并对其生长机理进行了探讨； 在a 1 p 0 4 5 分子筛晶体讫道中通过热解有机模板剂制各了单壁碳纳米管；在 a i p 0 4 5 分子筛晶体孔道中分别组装了分散红、硝基苯胺和碘，并对这些纳米 结构主客体材料的主要性能进行了研究。 第章，我们奔绍了多孔材料的发展状况，重点概述了沸石及相关的微孔 化合物的结构，合成及主要应用。介绍了模板法制备纳米结构的方法，阐述 了用沸石及相关微孔化合物作为主体，组装主客体纳米结构的优点。 a i p 0 4 5 晶体具有平行于晶体c 轴的维直孔道，孔道尺寸为0 7 3 n m 。基 于a i p 0 4 5 晶体的主客体材料在多个领域具有潜在的应用，目前限制这些应用 的主要障碍是大尺寸高光学质量单晶的获得。在第二章中，我们以三丙胺( r p a ) 作为有机模板荆，系统地研究了各种合成参数对a l p 0 4 5 晶体的尺寸和质量的 影响。结果表明，溶胶的组成、结晶的温度和结晶的时间是影响a i p 0 4 5 晶体 的尺寸和质量的主要因素。使用过量的异丙醇铝和较高的h f 酸浓度，采用较 高的结晶温度和较短的结晶时间，我们成功地合成了大尺寸、高光学质量的 a i p 0 4 5 单晶，晶体的最大尺寸达到了1 2 5 m m x 0 6 5 m m 。使用扫描电镜和原 子力显微镜对晶体的表面形貌进行了观察，发现了a i p o 。5 晶体的层状生长机 制。a i p 0 4 5 晶体是在非均质的体系中，在非平衡的条件下生长的，因而在晶 体中容易出现火量的缺陷。这些缺陷的存在影响了晶体的光学质量。由于大 量缺陷的引入，当晶体表而的二维成核的取向与原来晶体的取向差别较大时。 还会导致束状生长形貌的出现。 在第三章中，我们首次报道了使用四丁基氢氧化铵( t b a o h ) 作为有机模板 剂合成a i p 0 4 5 晶体，并对有机模板剂在孔道中热解形成单壁碳纳米管进行了研 山东大学博f ：学付论文 究。使用t b a o h 作为模板剂合成a i p 0 4 5 晶体要比使用t p a 作为模板剂困难 的多。在合成过程中，使用超声波处理溶胶和加入h f 酸调节溶胶的p h 值是很 关键的。在合成的产物中，我们观察到了很多中心对称的共生生长形貌，这些形 貌的出现是由于a i p 0 4 5 晶体的极性生长所引起的，并与模板剂的性质和浓度有 关。傅立叶转换红外光谱表明，在氮气气氛中加热所合成的a i p 0 4 5 晶体时，孔 道中的有机模板剂分子首先分解成小分子的碳氢化合物，随着温度升高，最终碳 化形成单肇的碳纳米管。在a i p 0 4 5 晶体骨架中引入硅后，礁将主要取代骨架上 的磷，由于不等价取代，在骨架中产生了质子酸位，从而使得所合成的s a p 0 4 - 5 晶体具有一定的催化性能。这不仅降低了孔道中有机模板剂的分解温度，而且有 利于单壁碳纳米管的形成，明显提高了孔道中碳纳米管的密度。 为了研究基于a | p 0 4 - 5 晶体的主客体材料的倍频效应，在第四章中我们将两 种有机非线性染料一硝基苯胺( p n a ) 和分散红( d r i ) ，通过气相扩散的方法分别 组装在a i p 0 4 5 晶体的孔道中。由于a i p 0 4 5 晶体极性孔道的特殊吸附机制，使 得两种有机分子都以带负电的一端在前的方式进入孔道，在互相平行的一维孔道 中形成了首一尾相接的偶极分子链。这种互相平行的非中心对称的偶极分子链， 使得所组装的主客体材料具有二阶的非线性光学效应。x r d 分析的结果表明， 两种有机物都是被组装在a i p 0 4 5 晶体的孔道中，而不是凝结在晶体的表面，有 机物在孔道中的组装没有破坏a i p 0 4 5 晶体的结构。两种主客体材料具有相似的 光学各向异性，有机分子在晶体孔道中的吸收带都比溶解在甲醇中的吸收带发生 了红移。拉曼光谱表明p n a 分子在a i p 0 4 5 晶体的孔道中有两种存在状态，一 种是类似于固相的首一尾以氢键相连的分子链，一种是类似于分子间存在着较弱 相互作用的熔融态。倍频实验表明，两种主客体材料都具有明显的倍频效应。通 过对倍频光的强度与基频光的偏振方向的关系的研究，我们发现，组装了两种有 机物的a i p 0 4 - 5 晶体的倍频过程是不一样的。组装了p n a 分子的a i p 0 4 - 5 晶体 所产生的倍频光是完全线性偏振的，偏振方向与a i p 0 4 5 晶体的d 轴平行，而且 只能对偏振方向平行于a i p 0 4 - 5 晶体的c 轴的基频光产生倍频作用，倍频光的强 度与入射基频光的偏振方向的关系h f 拟合为：缸萨3 4 c o s 2 0 r ，其中口为入射基频 光的偏振方向与a i p 0 4 5 晶体p 轴的夹角。而组装了d r l 分子的a i p 0 4 5 晶体 的倍频光不是线性偏振的，具有偏振方向平行于a i p o 。5 晶体c 轴的p 偏振分 量，和偏振方向垂直于a i p 0 4 5 晶体c 轴的s 偏振两个分量，而且对偏振方向平 n 摘要 行和垂直予a | p 0 4 5 晶体c 轴的基频光都能产生倍频作用。倍频光的两个分量的 强度与入射基频光的偏振方向的关系分别可拟合为：k 产o 6 9 c o s 4 a + 0 3 7 s i n 4 a - - 0 1 7 和五= o 6 9 e o s 2 a s i n 2 0 r + 0 0 6 ，其中口为入射基频光的偏振方向与晶体c 轴的夹角。组装了两种有机分子的a i p 0 4 - 5 晶体中发生不同的倍频过程，是由于 两种有机分子的结构不同而引起的。 在第五章中，我们通过气相扩散的方法将碘组装在a i p 0 4 5 晶体的孔道 中。x r d 的结果表明。不管是煅烧去除孑l 道中的模板剂，还是在孔逆中组装 碘，都没有破坏a i p 0 4 - 5 晶体的结构，碘是被吸附在晶体的孔道中而不是凝结 在晶体的表面。热重分析( t g ) 的结果表明，吸附在a i p o 。5 晶体孔道中的碘 和水的解吸附过程是不一样的。由于水在a | p 0 4 5 晶体孔道中特殊的毛细管冷 凝毂骷机制，水在孔道中的吸附量明显大于其他小分子。a i p 0 4 5 晶体的十二 元环孔道壁是斥水性的，因而在加热过程中孔道中的水很容易排出，失重过 程发生在一个较窄的温度范围内。而非极性的碘分子可以稳定地存在于 a i p 0 4 5 晶体的孔道中，随着温度升高，碘分子是逐渐从孔道中逸出，失重过 程发生在一个较大的温度范围内。碘在a l p 0 4 5 晶体孔道中的浓度及存在的状 态与气相扩散时所使用的温度有关。当气相扩散所使用的温度为3 9 3 k 时，热 重分析和x 射线荧光分析的结果表明，碘在a i p 0 4 5 晶体中的含量约为 1 1 5 ，计算结果显示，碘分子没有完全充满晶体的孔道。在线性偏振光下， 组装了碘的a i p 0 4 5 晶体没有明显的光学各向异性。偏振拉曼散射光谱表明， 碘在a i p 0 4 - 5 晶体孔道中是以类似于气相的碘分子的状态存在，碘分子之间不 存在相互的作用力，而且碘分子在孔道中的取向是随机的。孔道中类似于气 态的碘分子的窄的拉曼线和多个较强的拉曼峰，使得组装了碘分子的a i p 0 4 - 5 晶体有希望作为一种拉曼激光材料。 第六章，我们对本论文的主要工作进行了总结，并对未来的工作进行了展 望。 关键词：沸石；a i p 0 4 5 晶体；水热合成；主客体材料；二次谐波产生 1 1 1 z e o l i t e sa n dr e l a t e dm i c r o p o r o u sm a t e r i a l sa r cc r y s t a l l i n ep o r o u s m a t e r i a l s ， w h i c ha r cw i d e l yu s e dn sc a t a l y s t s ，a d s o r h a n t s ，a n di o n - e x c h a n g em a t e r i a l s r e c e n t l y , t h ea s s e m b l yo fh o g - g u e s tn a n o s t r u c t u r c dm a t e r i a l su s i n gm i c r o p o r o u sm a t e r i a l sa s h o s t sh a da t t r a c t e dm u c ha t t e n t i o n a i p 0 4 5m o l e c u l a rs i e v ec r y s t a li so n ek i n do f m i c r o p o r o u sm a t e r i a l sf r e eo fs is p e c i e s ，a n di st h em o s tf a m o u so n eo fm i e r o p o r o u s a l u m i n o p h o s p h a t e i t se x c e l l e n tp h y s i c a lp r o p e r t i e s ，p l u st h e i ru n i q u ep o r es t r u c t u r e ， m a k ei ta l le x c e l l e n th o s tt of a b r i c a t eh o s t - g u e s tn a n o s t r u c t u r e dc o m p o s i t e s i nt h i s t h e s i s ，t h es y n t h e s i so fa | p 0 4 5c r y s t a l sh a sb e e ns t u d i e d h r g ec r y s t a l sw i t hh i g h o p t i c a lq u a l i t yh a v eb e e ns y n t h e s i z e d , a n dt h em e c h a n i s mo fc r y s t a l sg r o w t hi sa l s o d i s c u s s e d s i n g l e w a l l e dc a r b o nn a n o t a b e sa r ef a b r i c a t e db yp y r o l y z i n gt h eo r g a n i c t e m p l a t ei nt h ec h a n n e l s o fa i p 0 4 5c r y s t a l s d r i ，p n aa n di o d i n eh a v e b e e n a s s e m b l e di nt h ec h a n n e l so f a i p 0 4 - 5c r y s t a l sr e s p e c t i v e l y , a n dt h es t u d yo nt h em a i n c h a r a c t e r i s t i c so f t h e s en a n o s t r u c t u r c dh o s t - g u e s tm a t e r i a l sa r ea l s oc a r r i e do u t i nc h a p t e rl ，w eh a v er e v i e w e dt h ei m p r o v e m e n to fp o r o u sm a t e r i a l s ，f o c u s i n g o nt h es t r u c t u r e s ，s y n t h e s i sa n dm a i na p p l i c a t i o n so f z e o l i t e sa n dr e l a t e dm i c r o p o r o u s m a t e r i a l s t h ef a b r i c a t i o no fn a n o s t r u c t u r e dm a t e r i a l su s i n gt e m p l a t e dm e t h o di s i n t r o d u c e d ，a n dt h em e r i t so fa s s e m b l yn a n o s t r u c t u r e dh o s t - g u e s tm a t e r i a l su s i n g z e o l i t e sa n dr e l a t e dm o c r o p o r o u sm a t e r i a l sa sh o s ti u ea l s oi l l u s t r a t e d a na l p 0 4 - 5c r y s t a lc o n s i s t so fo n e - d i m e n s i o n a l1 2 - r i n gc h a n n e l s ( i n n e r d i a m e t e ro 7 3n m lw h i c ha r cp a c k e dp a r a l l e lt ot h ec - a x i s h o s t - g u e s tn a n o s t r u c t u r e d m a t e r i a l sb a s e do f fa i p 0 4 5c r y s t a l sh a v ep o t e n t i a la p p l i c a t i o n si nm a n yf i e l d s t h e m a i no b s t a c l et h a tr e s t r i c tt h e s ea p p l i c a t i o n si st h eo b t a i n m e n to fl a r g eo p t i c a l l yc l e a r a i p 0 4 - 5c r y s t a l s i nc h a p t e r2 ，t h ei n f l u e n c eo f v a r i o u sp a r a m e t e r so nt h es y n t h e s i so f a i p 0 4 - 5c r y s t a l sb yu s i n gt r i p r o p y l a m i n e ( t p a ) a st e m p l a t ea r es t u d i e d s y s t e m a t i c a l l y t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t si n d i c a t et h a t , t h eg e lc o m p o s i t i o n ，t h e c r y s t a l l i z a t i o nt e m p e r a t u r e a n dt h ec r y s t a l l i z a t i o n d u r a t i o na r et h ei m p o r t a n t p a r a m e t e r st h a ta f f e c tt h es i z ea n dq u a l i t yo fn s - s y a t h e s i z e da i p 0 4 5c r y s t a l s u s i n g g e l sw i t he x c e s s i v et r i i s o p r o p y l a t ea l u m i n u ma n dh i g hh fc o n t e n t , u n d e rt h eh i g h e r s y n t h e s i st e m p e r a t u r ea n ds h o r t e rc r y s t a l l i z a t i o nd u r a t i o n , w eh a v es u c c e s s f u l l y s y n t h e s i z e dt h el a r g eo p t i c a l l yc l e a ra i p 0 4 5c r y s t a l s ，a n dt h el a r g e s tc r y s t a lh a v ea v 山东大学博i 学位论文 s i z eo f 2 5 m m x o 6 5 m m o b s e r v i n gt h es u r f a c es t r u c t u r eo fa i p 0 4 - 5c r y s t a l sb y s e ma n da f m ，w ed i s c o v e rt h a tt h ec r y s t a lg r o w t hm e c h a n i s mi sl a y e r - b y - l a y e r a s t h ea i p 0 4 - 5c r y s t a l sa r es y n t h e s i z e dn o n e q u l i b r i u m l yf r o mah e t e r o g e n e o u ss y s t e m ， m a n yd e f e c t sc a nb ei n t r o d u c e di n t ot h ef r a m e w o r k t h ee x i s t e n c eo ft h e s ed e f e c t s w i l ld e t e r i o r a t et h eo p t i c a lq u a l i t yo ft h ec r y s t a l s d u et 0t h ei n c o r p o r a t i o no fl a r g e a m o u n to fd e f e c t s ，t h eo r i e n t a t i o no ft h e2 - d i m e n s i o n a ln u c l e iw i l ls e r i o u s l yd i v e r s e f r o mt h ec r y s t a lf a c e t , t h i sw i l ll e a dt ot h eb u n d l eg r o w t hm o r p h o l o g y i n c h a p t e r3 ，w er e p o r tf i r s t l y t h e s y n t h e s i so fa i p 0 4 - 5c r y s t a l su s i n g t e t r a b u t y h m m o n i u mh y d r o x i d e ( t b a o h ) a st e m p l a t e ，t h es t u d yo nt h ep y r o l y s i so f o r g a n i ct e m p l a t e i nt h ec h a n n e l so fa l p 0 4 - 5c r y s t a l sa n dt h ef o r m a t i o no f s i n g l e w a l l e dc a r b o nn a n o t u b e sa r ea l s oc a ”i e do u t s y n t h e s i so fa i p 0 4 - 5c r y s t a l s u s i n gt b a o ha st e m p l a t e i sq u i t ed i f f i c u l tc o m p a r i n gw i t ht h a tu s i n g 卫aa s t e m p l a t e t r e a t i n gt h et r i i s o p r o p y l a t ea l u m i n u mg e l s o l u t i o nb yu l t r a s o n i c ，a n d a d d i n gh fs o l u t i o nt oa d j u s tt h eg e lp hv a l u ea r ce s s e n t i a lf o rt h es y n t h e s i so f a i p 0 4 - 5c r y s t a l su s i n gt b a o ha st e m p l a t e m a n yc e n t r o s y m m e t r i ci n t e r s e c t i n g m o r p h o l o g i e sw e r eo b s e r v e di nt h ep r o d u c t t h e s em o r p h o l o g i e sw e r eo r i g i n a t e d f r o mt h ep o l a rg r o w t ho fa i p 0 4 5c r y s t a l s ，a n dw e r ea l s oa f f b c t e db yt h ep r o p e r t i e s a n dc o n t e n to ft e m p l a t e f o u r i e rt r a n s f o r mi n f r a r e d ( f t i r ) s p e c t r ai n d i c a t et h a t , t h e o r g a n i ct e m p l a t et h a t i n c l u d e di nt h ec h a n n e l sw i l ld e c o m p o s e di n t os m a l l h y d r o c a r b o nm o l e c u l e sw h e nt h ea s s y n t h e s i z e da l p 0 4 - 5c r y s t a l sa r eh e a t e du n d e r t h en 2a t m o s p h e r e ，a n dw i t ht h er i s i n go ft e m p e r a t u r e ，t h es m a l lm o l e c u l e sw i l l c a r b o n i z ea n dt r a n s f o r mi n t o s i n g l e w a l l e dc a r b o nn a n o t u b e s w ei n t r o d u c e ds i s p e c i e si n t ot h ea i p 0 4 - 5c r y s t a l sf r a m e w o r ka ss u b s t i t u t i o na t o mo f p ，w h i c hc a nl e a d t ob r n n s t e da c i ds i t e s 蛔t h ef i a m e w o r k , a n dm a k et h es a p 0 4 5c r y s t a l sh a v e c a t a l y s i se f f e c t s t h es a p 0 4 - 5c r y s t a l sf r a m e w o r kn o to n l yp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ea s ac a t a l y s ti np y r o l y z i n gt h eh y d r o c a r b o nm o l e c u l e s ，b u ta l s of a v o r st h ef o r m a t i o no f c a r b o nn a n o t u b e si nt h ec h a n n e l s ，s ot h a ti tc a nd r a m a t i c a l l yi m p r o v et h ed e n s i t yo f c a r b o nn a n o t u b e si nt h ec h a n n e l s i no r d e rt os t u d yt h es h ge f f e c t so fh o s t - g u e s tm a t e r i a l sb a s e do na i p 0 4 5 c r y s t a l s , i nc h a p t e r4 ，w ei n c o r p o r a t e dt h en o n l i n e a rc h r o m o p h o r e sp - n i t r o a n i l i n e ( p n a ) a n dd i s p e r s er e dl ( d r i ) i n t ot h ec h a n n e l so fa i p 0 4 5c r y s t a l sr e s p e c t i v e l y b ym e a n so fv a p o r - p h a s ed i f f u s i o n d u et ot h eu n i q u ea b s o r p t i o nm e c h a n i s mo ft h e p o l a rc h a n n e l so fa i p 0 4 - 5c r y s t a l s ，t h et w ok i n d so fp o l a rm o l e c u l e se n t e rt h e c h a n n e l s mas a m ew a yw i t ht h en e g a t i v en i t r og r o u pi nf r o n t , f o r m i n gt h e a b s l l r a ( j t u n i d i r e c t i o n a l l ya l i g n e dh e a d - t o - t a i ld i p o l ec h a i n si np a r a l l e lc h a n n e l s t h e s e n o n c e n t r o s y m m e t r i cp a r a l l e ld i p o l ec h a i n sm a k et i l eh o s t - g u e s tm a t e r i a l sh a v es e c o n d o r d e rn o n l i n e a ro p t i c a le f f e c t s x r dr e s u l t si n d i c a t et h a t , t h et w ok i n d so fo r g a n i c m o l e c u l e sw e r ei n c l a d e di nt h ec h a n n e l so fa i p 0 4 - 5c r y s t a i s , o t h e rt h a l lc o n d e n s e d o nt h es u r f a c e a n dt h ei n c l u s i o no fo r g a n i cm o l e c u l e sl l a sn o td e s t r o y e dt h es t r u c t u r e a fa i p 0 4 5c r y s t a l s t h e s et w ok i n d so fh o s t - g u e s tm a t e r i a l sh a v eas i m i l a ro p t i c a l a n i s u t r o p ya n dt h ea b s o r p t i o nb a n do ft h em o l e c u l e si nt h ec h a n n e l so fa i p 0 4 - 5 c r y s t a l sb o t l lr e ds h i f tc o m p a r i n gw i t ht h a ti nm e t h a n 0 1 t h er a n l a ns p e c t r as h o wt h a t t h ep - n am o l e c u l e sw i t h i nt h ec h a n n e l sf o r mt w op h a s e s ，o n ei sh e a d - t o - t a i lc h a i n s s i m i l a rt ot h a ti nt h es o l i dc r y s t a l i n ep - n 九a n dt h es e c o n di sas i m i l a rs t a t ec o n s i s t s o f w e a k l yi n t e r a c t i n g p - n am o l e c u l e sa sm o l t e n p - n a s e c o n dh a r m o n i cg e n e r a t i o n ( s h g ) e x p e r i m e n t sr e v e a lt i l a lt h e s et w ok i n d so fh o s t - g u e s tm a t e r i a l sb o 虹lh a v es h e f f e c t s b ys t u d y i n gt h ep o l a r i z a t i o n - d e p e n d e n c es hi n t e n s i t y , w ed i s c o v e rt h a t d i f f e r e n ts h gp r o c e s s e so c c u ri nt h ed r i l o a d e da n d p n a l o a d e da i p 0 4 - 5c r y s t a l s t h es h g o f p n a - l o a d e da i p 0 4 - 5c r y s t a l si sl i n e a r l yp o l a r i z e dw i t ht h ep o l a r i z a t i o n d i r e c t i o np a r a l l e lt ot h ec - a x i so ft h ec r y s t a l s , a n do n l yt h ef u n d a m e n t a lw a v e p o l a r i z e dp a r a l l e lt ot h e c - a x i so f t h ec r y s t a l sc a l ls t i m u l a t et h es h g t h es hi n t e n s i t y ( t 。x ) o ft h ep n a l o a d e da i p 0 4 - 5s i n g l ec r y s t a lv e r s u st h ep o l a r i z a t i o na n g l e ( o f t h ei n c i d e n tf u n d a m e n t a ll i g h tc a nb ew e l lf i t t e da s ：x = 3 4 c o s 2 1 7 1 1 他s h go f d r l - l o a d e da l p 0 4 - 5c r y s t a li sn o tl i n e a r l yp o l a r i z e d t h es h gc a nb ed i v i d e di n t o t w oc o m p o n e n t s ：o n ep o l a r i z e dp a r a l l e lt ot h ec r y s t a lc - a x i s ( p - p o l a r i z a t i o n ) ，a n o t h e r p o l a r i z e dp e r p e n d i c u l a rt ot h ec - a x i s ( s p o l a r i z a t i o n ) t h es hi n t e n s i t i e so f t h e s et w o c o m p o n e n t sv e r s u st h ep o l a r i z a t i o na n g l e ( 国o f t h ei n c i d e n tf u n d a m e n t a ll i g h tc a nb e r e s p e c t i v e l yf i t t e da s ：i “踟6 9 c o s 4 a + o 3 7 s i n 4 口- - 0 1 7 ，a n dk = 0 6 9 c o s 2 a s i n 2 a + o 0 6 b o t ht h ef u n d a m e n t a lw a v ep o l a r i z e dp a r a l l e lo rp e r p e n d i c u l a rt ot h ec - a x i s c a ns t i m u l a t et h es h gd i f f e r e n ts h gp r o c e s s e so c c u l t e di np n a - l o a d e da n d d r l - l o a d e da l p 0 4 - 5c r y s t a l s , w h i c ho r i g i n a t ef r o mt h ed i f f e r e n tm o l e c u l a rs t r u c t u r e s o f t h el o a d e do r g a n i c s i nc h a p t e r5 ，i o d i n em o l e c u l e sh a v eb e e ni n c o r p o r a t e di n t ot h ec h a n n e l so f c a l c i n e da i p 0 4 - 5c r y s t a l s b yu s i n gv a p o r - p h a s ed i f f u s i o nm e t h o d x r dr e s u l t s i n d i c a t et h 砒t h er e m o v a lo ft e m p l a t ea n dt h ei n c o r p o r a t i o no fi o d i n eh a v en o t d e s t r o y e dt h es t r u c t u r eo fa i p 0 4 5c r y s t a l s ；t h ei o d i n ei si n c o r p o r a t e di nt h ec h a n n e l s o t h e rt h a nc o n d e n s e do nt h ec r y s t a ls u r f a c e t gr e s u l t sr e v e a lt h a tt h ed e s o r b i n g uj 东大学博i 。学侍论文 p r o c e s so fa d s o r b e di o d i n ei sq u i t ed i f f e r e n tf r o mt h a to fa d s o r b e dw a t e r d u et ot h e s p e c i a lc a p i l l a r yc o n d e n s a t i o ns o r p t i o nm e c h a n i s m ，t h eq u a m i l yo fa d s o r b e dw a t e ri n a i p 0 4 - 5c h a n n e l si se x c e p t i o n a l l yl a r g ei nc o m p a r i s o nw i t ht h a to fo t h e r s m a l l m o l e c u l e s d u et ot h eh y d r o p h o b i cn a t u r eo f c h a n n e lw a l l ，t h ew a t e ri se a s yt oe s c a p e f r o mt h ec h a n n e l s ，s ot h em a s sl o s so c c u r sw i t h i nan a r r o wt e m p e r a t u r er a n g e a sa n a p o l a rm o l e c u l e ，1 2m o l e c u l e sc a ne x i s ti nt h eh y d m p h o b i cc h a n n e l so fa l p 0 4 5 c r y s t a l ss t a b l y w 曲t h er i s i n go ft e m p e r a t u r e t h e1 2 m o l e c u l e sd i f f u s ef r o mt h e c h a n n e l sg r a d u a l l y , s ot h em a s sl o s so c c u r sw i t h i naw i d et e m p e r a t u r e r a n g e d i f f e r e n tl o a d i n gt e m p e r a t u r e sl e a dt od i f f e r e n tl o a d i n gd e n s i t ya n dd i f f e r e n ti o d i n e s t r u c t u r ei n s i d et h ec h a n n e l so f a l p 0 4 5c r y s t a l s w i t hal o a d i n gt e m p e r a t u r eo f 3 9 3 k ， t ga n dx r f r e s u l t si n d i c a t et h em a s sp e r c e n to fi o d i n ei nt h ei o d i n e 1 0 a d e da i p 0 4 - 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