目前,經(jīng)典的OstwaldRipening(OR)熟化機制和取向接合OrientedAttachment(OA)機制等晶體生長機制均無法解釋在材料合成過程中時常出現(xiàn)的尺寸不連續(xù)轉(zhuǎn)變現(xiàn)象(忽然快速生長成大尺寸)。
在*973計劃、國家杰出青年科學(xué)基金、中科院知識創(chuàng)新工程重要方向項目等資助下,中科院福建物構(gòu)所結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點實驗室林璋課題組在表界面調(diào)控納米晶“取向接合”和“集體相變”快速生長機制研究、實現(xiàn)環(huán)境重金屬污染治理和回用等方面取得新進展。
該課題組通過的動力學(xué)實驗設(shè)計,跟蹤到生長過程中尺寸突變的整個動力學(xué)過程,證實了粒子尺寸呈現(xiàn)忽大忽小的現(xiàn)象與納米顆粒的聚集度相關(guān),提出了在納米SnO2生長體系中存在著一種聚集度誘導(dǎo)的納米晶超快速生長機制,對納米粒子生長中的尺寸突變的新晶體生長機制給出了合理的微觀動力學(xué)解釋,為國內(nèi)外同類研究提供準確解釋和普適性認識,研究結(jié)果以全文形式發(fā)表在J.Am.Chem.Soc.(2012),134,16228上。
此前,該課題組在通過表界面調(diào)控納米晶“集體相變”快速生長來實現(xiàn)氯酸鹽鉻渣綜合治理和回用的研究基礎(chǔ)上,針對馬口鐵鍍錫污泥中含有大量無定形錫和鐵氧化物這一常見的典型危險廢棄物,通過外加礦化劑促使無定形錫選擇性地快速晶化和生長為納米SnO2,揭示了含錫電鍍污泥中的納米SnO2選擇性回收規(guī)律,并開發(fā)了工藝路線,為環(huán)境有害納米廢棄物的治理和回用提供新思路,相關(guān)結(jié)果發(fā)表在J.Hazard.Mater.(2012),211,414和Phys.Chem.Chem.Phys.(2009),11,8516上。