《晶體學(xué)研究》PPT課件

1、晶體學(xué)研討晶體學(xué)研討一、晶體學(xué)與其他學(xué)科關(guān)系一、晶體學(xué)與其他學(xué)科關(guān)系1 1 晶體與地質(zhì)科學(xué)晶體與地質(zhì)科學(xué) 晶體與礦物學(xué)晶體與礦物學(xué) 晶體與巖石學(xué)晶體與巖石學(xué) 晶體與礦床學(xué)晶體與礦床學(xué) 晶體與地球化學(xué)晶體與地球化學(xué) 晶體與寶石學(xué)晶體與寶石學(xué) 晶體與藝術(shù)設(shè)計(jì)晶體與藝術(shù)設(shè)計(jì)2 2 晶體與物理學(xué)晶體與物理學(xué) 晶體與凝聚態(tài)物理晶體與凝聚態(tài)物理 晶體與固體物理晶體與固體物理 晶體與量子物理晶體與量子物理 晶體與物理性質(zhì)晶體與物理性質(zhì)3 3 晶體與化學(xué)晶體與化學(xué) 晶體與化學(xué)性質(zhì)晶體與化學(xué)性質(zhì) 晶體與化學(xué)鍵性晶體與化學(xué)鍵性 晶體與構(gòu)造化學(xué)晶體與構(gòu)造化學(xué) 晶體與量子化學(xué)晶體與量子化學(xué)4 4 晶體與化工晶體與化工

2、5 5 晶體與數(shù)學(xué)晶體與數(shù)學(xué) 晶體與幾何學(xué)晶體與幾何學(xué) 晶體與群論晶體與群論 晶體與構(gòu)造計(jì)算晶體與構(gòu)造計(jì)算6 6 晶體與現(xiàn)代科學(xué)晶體與現(xiàn)代科學(xué) 晶體與計(jì)算機(jī)制圖晶體與計(jì)算機(jī)制圖 晶體與儀器控制系統(tǒng)晶體與儀器控制系統(tǒng) 晶體與晶體與X X射線分析射線分析 晶體與電子顯微分析晶體與電子顯微分析 晶體與紅外光譜分析晶體與紅外光譜分析 晶體與差熱分析等晶體與差熱分析等7 7 晶體與資料科學(xué)晶體與資料科學(xué) 晶體與晶體資料晶體與晶體資料 晶體與功能資料晶體與功能資料 晶體與無機(jī)非金屬資料晶體與無機(jī)非金屬資料 晶體與金屬資料晶體與金屬資料 晶體與高分子資料晶體與高分子資料 晶體與復(fù)合資料晶體與復(fù)合資料8 8

3、晶體與納米科技晶體與納米科技 納米科學(xué)納米科學(xué) 納米技術(shù)納米技術(shù) 納米微粒納米微粒 納米構(gòu)造納米構(gòu)造9 9 晶體與納米資料晶體與納米資料 納米微粒納米微粒 納米構(gòu)造納米構(gòu)造10 10 晶體與環(huán)境科學(xué)晶體與環(huán)境科學(xué)11 11 晶體與生命科學(xué)晶體與生命科學(xué)12 12 晶體與生物化學(xué)晶體與生物化學(xué)13 13 晶體與藥物及食品晶體與藥物及食品14 14 晶體與毒品、興奮劑檢測(cè)晶體與毒品、興奮劑檢測(cè)15 15 晶體與生活鹽、糖、三聚氰胺晶體與生活鹽、糖、三聚氰胺16 16 晶體與諾貝爾獎(jiǎng)晶體與諾貝爾獎(jiǎng) 二、晶體的研討二、晶體的研討1 1 晶體的獲得晶體的獲得 1 1天然物質(zhì)中的晶體天然物質(zhì)中的晶體 地球

4、上的礦物地球上的礦物 月球中的礦物月球中的礦物 天體物質(zhì)天體物質(zhì) 生物體中的晶體生物體中的晶體 新生環(huán)境中的物質(zhì)晶體。新生環(huán)境中的物質(zhì)晶體。 2 2人工合成晶體：人工合成晶體： 晶體設(shè)計(jì)與晶體生長(zhǎng)晶體設(shè)計(jì)與晶體生長(zhǎng) 金屬資料金屬資料 無機(jī)非金屬資料無機(jī)非金屬資料 配合物新型晶體配合物新型晶體 藥物及其晶體藥物及其晶體 納米資料中的晶體納米資料中的晶體 化學(xué)化工晶體產(chǎn)品。化學(xué)化工晶體產(chǎn)品。2 2 新晶體物質(zhì)：創(chuàng)新性、功能性新晶體物質(zhì)：創(chuàng)新性、功能性 1 1初步鑒定初步鑒定 單晶成分單晶成分 光學(xué)顯微鏡光學(xué)顯微鏡 紅外光譜紅外光譜 熱重分析熱重分析 粉晶粉晶X X射線分析射線分析 其他其他 2 2

5、深化鑒定深化鑒定構(gòu)造測(cè)定構(gòu)造測(cè)定a.Xa.X射線單晶構(gòu)造分析射線單晶構(gòu)造分析b.b.電子顯微分析電子顯微分析 c. c.超微構(gòu)造分析超微構(gòu)造分析物化性質(zhì)討論物化性質(zhì)討論3 3 晶體構(gòu)造測(cè)定分析晶體構(gòu)造測(cè)定分析晶體的要求：晶體的要求：a.a.穩(wěn)定穩(wěn)定b.b.大小大小c.c.多少量多少量d.d.形狀粒、層、纖狀形狀粒、層、纖狀成分成分化學(xué)分析化學(xué)分析物理分析儀器物理分析儀器其他其他 32點(diǎn)群 晶胞參數(shù)a、b、c，、 空間群230、衍射群120 晶體構(gòu)造：原子坐標(biāo)、構(gòu)造單位、化學(xué)鍵、鍵長(zhǎng)鍵角等 晶體結(jié)作圖，各個(gè)方向、各個(gè)截面、各個(gè)單元、各個(gè)類型的一、二、三維構(gòu)造圖 構(gòu)造分析：鏈、層、架、空洞、缺陷、

6、占有率類質(zhì)同像、滲雜、有序無序、超構(gòu)造 晶體構(gòu)造總的描畫，細(xì)節(jié)描畫，特別描畫4 4 物理化學(xué)性質(zhì)測(cè)定，對(duì)比有關(guān)研討物理化學(xué)性質(zhì)測(cè)定，對(duì)比有關(guān)研討 物理與化學(xué)性質(zhì)討論物理與化學(xué)性質(zhì)討論5 5 量子物理與量子化學(xué)量子物理與量子化學(xué) 實(shí)際計(jì)算與分析實(shí)際計(jì)算與分析6 6 運(yùn)用與開發(fā)運(yùn)用與開發(fā)三、多元配合物晶體三、多元配合物晶體合成及研討意義合成及研討意義 在一定的物理化學(xué)條件，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)可以將金屬元素與一些有機(jī)化合物中的構(gòu)造單元、無機(jī)化合物中的構(gòu)造單元配合組裝在一同，構(gòu)成一類新型的化合物多元配合物。 多元配合物的合成 多元配合物的表征 多元配合物的物理和化學(xué)性質(zhì) 在大自然中也會(huì)相應(yīng)出現(xiàn)一些這種多元配合

7、物。 這類新型多元配合物晶體，在構(gòu)造上、在組分上，在物理與化學(xué)性質(zhì)上，與金屬合金、無機(jī)化合物、有機(jī)化合物、高分子等物質(zhì)有本質(zhì)區(qū)別。 這類新型的多元配合物晶體在以下方面研討有著艱苦科學(xué)意義： 1 1具有鮮明化學(xué)化工屬性具有鮮明化學(xué)化工屬性 它們可以制造出一批新型的高科技化學(xué)化工產(chǎn)品，將它們可以制造出一批新型的高科技化學(xué)化工產(chǎn)品，將把化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)擴(kuò)展到一個(gè)全新領(lǐng)域，提高到一個(gè)更新興、把化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)擴(kuò)展到一個(gè)全新領(lǐng)域，提高到一個(gè)更新興、更理想的層次。更理想的層次。 2 2具有高新科技資料學(xué)屬性具有高新科技資料學(xué)屬性 它們將成為新型的磁性資料、電性資料、光性資料、它們將成為新型的磁性資料、電性資料、光

8、性資料、催化資料、環(huán)境資料、生物資料等。催化資料、環(huán)境資料、生物資料等。光性、電性、磁性、催化性、分子篩等光性、電性、磁性、催化性、分子篩等 3 3具有納米科學(xué)和納米技術(shù)屬性具有納米科學(xué)和納米技術(shù)屬性 它們的晶胞參數(shù)絕大部分在納米尺度范疇，晶胞中它們的晶胞參數(shù)絕大部分在納米尺度范疇，晶胞中有眾多的納米無機(jī)構(gòu)造單元、納米有機(jī)構(gòu)造單元、納米金有眾多的納米無機(jī)構(gòu)造單元、納米有機(jī)構(gòu)造單元、納米金屬簇骼以及納米尺度不同孔洞等，這些將成為新型納米資屬簇骼以及納米尺度不同孔洞等，這些將成為新型納米資料組裝根本構(gòu)造單元的寶庫，為納米科學(xué)與納米技術(shù)開展料組裝根本構(gòu)造單元的寶庫，為納米科學(xué)與納米技術(shù)開展開辟了新研

9、討方向和新研討途徑。開辟了新研討方向和新研討途徑。 4具有新生環(huán)境中的礦物屬性 三廢物質(zhì)的排放均以固體、液體、氣體相排放，特別是以廢液、廢氣方式到分散到大自然中，并常含有納米級(jí)無機(jī)物和有機(jī)物質(zhì)，在一定的物理化學(xué)條件下會(huì)構(gòu)成類似的多元配合物。 這種新生的配合物晶體，就是一種新環(huán)境中生成的新礦物，它們不同于傳統(tǒng)礦物的晶體構(gòu)造和晶體成分，并具有新的物理化學(xué)性質(zhì)，是值得地球科學(xué)任務(wù)者仔細(xì)研討和認(rèn)識(shí)的新對(duì)象。 5 5具有全新的環(huán)境科學(xué)屬性具有全新的環(huán)境科學(xué)屬性 多元配合在環(huán)境科學(xué)研討中的意義多元配合在環(huán)境科學(xué)研討中的意義自然中配合物構(gòu)成自然中配合物構(gòu)成 它們將會(huì)成為生活環(huán)境新的污染源，它們將會(huì)成為生活環(huán)

10、境新的污染源，同時(shí)也能成為環(huán)境維護(hù)與環(huán)境治理提供同時(shí)也能成為環(huán)境維護(hù)與環(huán)境治理提供新的方法、新的技術(shù)和新的資料。新的方法、新的技術(shù)和新的資料。 6 6在藥物科學(xué)研討中的意義在藥物科學(xué)研討中的意義 7 7在食品工業(yè)研討中的意義在食品工業(yè)研討中的意義 8 8在興奮劑及毒品檢測(cè)中的運(yùn)用在興奮劑及毒品檢測(cè)中的運(yùn)用 9 9多元配合與生命科學(xué)多元配合與生命科學(xué) 1010發(fā)明專利懇求發(fā)明專利懇求 1111在化學(xué)、物理學(xué)、地球科學(xué)、資料科在化學(xué)、物理學(xué)、地球科學(xué)、資料科學(xué)、納米科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域?qū)W、納米科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域中，這類新型的多元配合物研討有著深遠(yuǎn)艱苦的中，這類新型的多

11、元配合物研討有著深遠(yuǎn)艱苦的意義！意義！新觀念：新觀念： 1 1四種格子類型四種格子類型P P、C C、F F、I I與納米構(gòu)與納米構(gòu)造的穩(wěn)定性、化學(xué)活性的關(guān)系。造的穩(wěn)定性、化學(xué)活性的關(guān)系。 2 2化學(xué)鍵與納米構(gòu)造的穩(wěn)定性、化學(xué)活性化學(xué)鍵與納米構(gòu)造的穩(wěn)定性、化學(xué)活性的關(guān)系。的關(guān)系。 3 3構(gòu)造單元與納米構(gòu)造的穩(wěn)定性、化學(xué)活構(gòu)造單元與納米構(gòu)造的穩(wěn)定性、化學(xué)活性的關(guān)系。性的關(guān)系。 4 4堆積密度與納米構(gòu)造的穩(wěn)定性、化學(xué)活堆積密度與納米構(gòu)造的穩(wěn)定性、化學(xué)活性的關(guān)系。性的關(guān)系。 5 5空洞構(gòu)造與納米構(gòu)造的穩(wěn)定性、化學(xué)活空洞構(gòu)造與納米構(gòu)造的穩(wěn)定性、化學(xué)活性的關(guān)系。性的關(guān)系。四、測(cè)試分析方法開展四、測(cè)試分析方法開展 形貌，形貌， 成分，成分， 構(gòu)造，構(gòu)造， 物理及化學(xué)性質(zhì)，物理及化學(xué)性質(zhì)， 多方面開發(fā)利用多方面開發(fā)利用1 1 肉眼鑒定肉眼鑒定2 2 光學(xué)顯微光學(xué)顯微3 X3 X射線分析射線分析1 1粉晶照相粉晶照相2 2粉晶衍射分析粉晶衍射分析3 3單晶照相單晶照相4 4單晶衍射分析單晶衍射分析5 5新型單晶構(gòu)造分析新型單晶構(gòu)造分析4 4 電子顯微分析電子顯微分析1 1幾種重要的物理實(shí)際幾種重要的物理實(shí)際 1 1波粒二重性波粒二重性 2 2分辨率實(shí)際分辨率實(shí)際 3 3電磁