L'effet des additifs d'urée sur les caractéristiques physico-chimiques des cristaux
Illustration schématique de l'effet de l'additif d'urée sur CuSO 4 ·5H 2 habit de cristal. Crédit :groupe du Pr ZHUANG)
L'habitude du cristal a un impact considérable sur les caractéristiques physico-chimiques des cristaux, et la compréhension qui est significative pour le contrôle de la fonctionnalité dans les matériaux modernes et l'industrie chimique.
Dans une étude publiée dans CrystEngComm , une équipe de recherche dirigée par le professeur Zhuang Xinxin du Fujian Institute of Research on the Structure of Matter (FJIRSM) de l'Académie chinoise des sciences a révélé l'effet de l'additif urée sur CuSO 4 ·5H 2 habit de cristal.
Les chercheurs ont découvert que CuSO 4 ·5H 2 O forme un prismatique hexagonal oblique, qui est distinct du parallélogramme naturellement développé. Ils ont montré que les taux de croissance de (0 1 -1), (1 -1 -1), (1 -1 0) et (1 1 0) faces de CuSO 4 ·5H 2 O dépendent fortement de la concentration en urée, et l'additif a deux effets opposés qui peuvent être attribués aux impacts combinés du facteur thermodynamique et du facteur cinétique.
Pour rationaliser le mécanisme d'un point de vue moléculaire, les chercheurs ont obtenu les géométries et les énergies d'adsorption des molécules d'eau et d'urée sur des faces spécifiques à l'aide de calculs de la théorie fonctionnelle de la densité (DFT). Les résultats du calcul DFT ont indiqué que la formation de H 2 La liaison O-Cu était entravée par la liaison du groupe carbonyle (C =O) de l'urée aux atomes de Cu, et la distinction importante des énergies d'adsorption prouve l'adsorption préférentielle de l'urée sur la face (0 1 -1).
Peu d'études ont été menées à cet égard car la structure cellulaire unitaire de CuSO 4 ·5H 2 O est plus sophistiqué et peut montrer une plus grande variété dans le processus d'adsorption que les études existantes. Cette étude propose une nouvelle approche dans le CuSO 4 ·5H 2 O modification de l'habitude cristalline, explique le mécanisme d'un point de vue moléculaire rationnellement, et est instrumental pour évaluer les additifs organiques avec des groupes fonctionnels spécifiques sous la direction de calculs théoriques.