卤酸钠晶体的生长及其旋光性研究

论文摘要

对手性晶体旋光性的研究不仅可以帮助我们了解生命的起源，而且对于人类健康以及新型功能材料的开发有着重要意义。本论文用水溶液降温法生长了NaClO3、NaCl1-xBrxO3晶体。通过升降温循环的方法研究了温度对NaClO3晶体手性破缺的影响。通过在NaClO3中掺入不同含量的Br元素，研究了NaCl1-xBrxO3晶体的生长习性和旋光性，并对其旋光率进行了测定。本论文的主要研究结果如下： 1、采用水溶液降温法成功地生长出尺寸为55mm×55mm×55mm，结晶质量较好的NaClO3晶体。 2、在持续搅拌的情况下，通过十次升降温循环，研究了温度对NaClO3晶体手性破缺的影响。实验结果表明：随着升降温循环次数由1增加到10，NaClO3晶体的手性破缺率也随之增加——平均cee值由0.81上升到0.97，各次循环中cee值的分布范围也很明显地由宽（0.47～1）变窄（0.92～1），升降温循环对NaClO3晶体的手性破缺产生了重要的影响。我们对实验结果进行了理论分析。 3、Br元素在NaClO3中的不同掺杂使NaCl1-xBrxO3晶体的生长习性发生了改变。随着Br元素掺入浓度的增加，籽晶开始生长的时间延迟，晶体缺陷更容易出现，晶体的透明度降低。同时Br元素的掺入破坏了NaClO3晶体的手性特性，形成的NaCl1-xBrxO3晶体仍具有旋光性，在局部范围内仍具有手性，但对整个晶体而言，手性特性被破坏。用自主搭建的实验装置对NaClO3、NaBrO3和(NaCl1-xBrxO3)0.02的旋光率进行测定发现，NaClO3、NaBrO3的测定值与理论计算值符合较好，而对于(NaCl1-xBrxO3)0.02晶体，由于在挡光板上始终得不到完全消光点，其旋光率无法测定。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 手性的概念
• 1.2 自然界中的手性破缺现象
• 1.3 医药学中的手性现象
• 1.4 手性材料应用
• 1.5 文献综述
• 1.6 本论文的研究思路和研究内容
• 2 实验方法及原理
• 2.1.溶液法生长晶体
• 2.1.1 溶液中生长晶体的优缺点
• 2.1.2 溶液中生长晶体的方法
• 2.1.3 溶液中单晶生长条件的控制和单晶的完整性
• 2.1.4 溶液饱和点的测定
• 2.1.5 水溶液中晶体常见的宏观缺陷
• 2.2 样品加工
• 2.2.1 定向
• 2.2.2 切割
• 2.2.3 研磨
• 2.3.样品表征
• 2.3.1 物相分析
• 2.3.2 扫描电镜和电子能谱分析
• 2.3.3 偏光显微镜
• 3晶体生长'>3 NaClO₃晶体生长
• 3.1 前言
• 3晶体生长'>3.2 NaClO₃晶体生长
• 3.3 实验结果
• 3晶体手性破缺的影响'>4 升降温循环对NaClO₃晶体手性破缺的影响
• 4.1 前言
• 4.2 旋光现象及菲涅耳对旋光性的解释
• 4.2.1 旋光现象
• 4.2.2 菲涅耳对旋光性的解释
• 3晶体手性的判别及手性破缺表示方法'>4.3 NaClO₃晶体手性的判别及手性破缺表示方法
• 4.3.1 偏光显微镜的调节
• 4.3.2 晶体手性的判别
• 4.3.3 晶体手性破缺的表示方法
• 4.4 实验部分
• 4.4.1 实验装置
• 4.4.2 实验步骤
• 4.5 实验结果与讨论
• 4.5.1 手性破缺的表示方法
• 4.5.2 实验结果与讨论
• 4.5.3 机理解释
• 4.6 本章小结
• 1-xBr_xO₃晶体的生长及其旋光性研究'>5 NaCl_1-xBr_xO₃晶体的生长及其旋光性研究
• 5.1 前言
• 3对NaClO₃晶体手性分布的影响'>5.2 NaBrO₃对NaClO₃晶体手性分布的影响
• 1-xBr_xO₃大晶体的生长'>5.3 NaCl_1-xBr_xO₃大晶体的生长
• 5.3.1 溶液的制备
• 5.3.2 晶体生长
• 1-xBr_xO₃晶体生长习性研究'>5.3.3 NaCl_1-xBr_xO₃晶体生长习性研究
• 1-xBr_xO₃晶体旋光性的研究'>5.4 NaCl_1-xBr_xO₃晶体旋光性的研究
• 5.4.1 偏光显微镜下晶体颜色的变化
• 1-xBr_xO₃晶体旋光率的测定'>5.4.2 NaCl_1-xBr_xO₃晶体旋光率的测定
• 5.5 本章小结
• 6 结论与展望
• 致谢
• 参考文献