有机化合物宏观晶体缺陷形成机理及关键影响因素研究

摘要

晶体中原子排列偏离理想结构的状况称为晶体缺陷。晶体缺陷在结晶过程中十分常见，晶体缺陷的存在会严重影响晶体性能，如机械性能、光学行为、电导率等。包裹体是最常见的宏观晶体缺陷，它的存在会降低晶体纯度，影响晶体脱水行为，有时甚至会引发毒性。因此研究晶体缺陷具有重要的理论与实际意义。本文选择硫脲作为模型药物，对硫脲单晶中液态包裹体的形成机理及关键影响因素进行深入研究。 借助偏光显微镜和显微拉曼光谱对硫脲晶体中的宏观包裹体进行表征，发现其中存在三种不同类型的包裹体：(ⅰ)单相液态包裹体，(ⅱ)含有气泡的二相液态包裹体，(ⅲ)单独气泡包裹。拉曼光谱分析结果表明前两种类型的包裹体腔中含有的液体为硫脲饱和溶液。 在六中纯溶剂（去离子水、乙二醇、甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇）中进行硫脲冷却结晶实验，结果表明极性溶剂可以促进晶体中液态包裹体的形成。过饱和度对液态包裹体的影响比较复杂，增大过饱和度并不总是促进包裹体形成。 通过蒸发结晶实验监测硫脲晶体生长及液态包裹体形成过程，发现硫脲晶体中存在宏观液态包裹体形成的过饱和度窗口，只有当溶液中过饱和度低于过饱和度窗口上限时，硫脲晶体中才能形成液态包裹体。溶液过饱和度对硫脲晶体中液态包裹体形成的作用可以通过“饥饿中心”机理加以解释。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 晶体缺陷

1.1.1 点缺陷

1.1.2 线缺陷

1.2 宏观晶体缺陷

1.3 国内外研究进展

1.4 本文主要工作

第二章 硫脲晶体中三种类型晶体缺陷研究

2.1 引言

2.1.1 晶体中液态包藏体对结晶的影响

2.1.2 包裹体分析表征手段

2.1.3 硫脲的应用及晶体结构

2.2 实验部分

2.2.1 实验试剂与仪器

2.2.2 硫脲晶体的制备

2.3 实验结果与讨论

2.3.1 硫脲单晶中三种类型的宏观包裹体

2.3.2 硫脲单晶表面晶体缺陷

2.3.3 硫脲晶体溶解过程中气泡的释放

2.3.4 硫脲晶体中液态包裹体观察

2.4 本章小结

第三章 硫脲宏观晶体缺陷关键影响因素研究

3.1引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验试剂与仪器

3.2.2 硫脲冷却结晶实验步骤

3.3 实验结果与讨论

3.3.1 停滞冷却出晶

3.3.2 恒温搅拌出晶

3.4 本章小结

第四章 硫脲单晶生长过程及液态包裹体形成机理研究

4.1 引言

4.1.1 晶体成核

4.1.2 晶体生长

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.3.1硫脲自然蒸发结晶 晶体形貌

4.3.2 硫脲饱和溶液出晶过程研究

4.3.3 硫脲晶体中液态包裹体形成过程研究

4.3.4 追溯晶体生长历程

4.3.5 硫脲晶体中宏观晶体缺陷形成机理研究

4.4 本章小结

第五章 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

参考文献

附录

发表论文和参加科研情况说明

致谢