1、开题报告应用化学CUCL晶体的生长及表征一、选题的背景与意义在研究CUCL晶体生长的过程中,由于电光CUCL晶体是低温相,只有在360以下才能稳定存在。另外,还发现在200以上,CUCL的溶液一般也不稳定。因此,要得到大尺寸、高光学质量的CUCL晶体应利用低温助溶剂或溶剂,在200以下,用溶液法来生长。这种生长方法的关键就是生长溶剂的选择。过去,人们选用的溶剂一般只有分子型无机或有机溶剂,但CUCL在这些溶剂中要么溶解度很小,要么结晶差,要么不能稳定存在。很难生长得到大尺寸、高质量的单晶体。在充分调研和一定预研基础上,发现从20世纪80年代开始出现的一类全新的溶剂离子液体,有望成为一类非常好的
2、CUCL生长溶剂。离子液体是由特定的有机正离子和无机负离子组成的液态熔盐体系。具有非挥发性、低熔点(一般200以下)、宽液程、高稳定性、高溶解力等特性。并可通过选择适当的阴离子或微调阳离子的烷基链,改变离子液体的物化性质。在20世纪90年代末开始出现研究热潮,并逐渐与传统的技术领域交叉融合,展现出其特定的物化性质及特有的功能。在有机合成、催化反应、电化学、分离提纯等方面有了很好的应用21。作为一类新出现的溶剂,对它的应用研究还方兴未艾,还有很多待开发的研究领域。这也为晶体生长提供了一种新的选择方向。最后根据离子液体结构特性和CUCL的相关性质,选择了一些卤化烷基类离子液体为生长体系,研究CUC
3、L在其中生长结晶。卤化烷基类离子液体内部有很强的库仑力,并有卤素阴离子存在,容易和亚铜离子配位。这样使得它们有可能很好的溶解CUCL。最终,选择在卤化烷基类离子液体中生长CUCL晶体。一、研究的基本内容与拟解决的主要问题根据CUCL在溶剂中的特性,选择合适的生长方法,设计晶体生长装置。优化组合溶液过饱和度、生长温区、晶体转速等工艺参数来提高晶体的质量。获得厘米尺寸高质量的CUCL晶体并进行表征。二、研究的方法与技术路线一、研究方法文献查阅和进行实验。二、技术路线1、利用CUCL/离子液体二元体系相图,选择生长温度区间。根据溶液的特点,采用惰性气体保护下温差法、降温法来研究CUCL晶体材料的生长
4、方法、设备。2、结合晶体的生长方法,优化溶液过饱和度、生长温区、晶体转速等参数来提高晶体的质量。获得厘米尺寸高品质的CUCL晶体并进行表征。三、研究的总体安排与进度第一阶段收集并整理资料,确定选题2010年6月10月1、收集相关文献。2、按照文献设计可行的实验方案。第二阶段做实验,同时完成开题报告1、2010年10月10号开始做实验。2、2011年1月6号之前完成开题报告资料。3、2011年1月6号进行开题报告。第三阶段;做实验,写论文,准备答辩。四、主要参考文献1顾浩室温离子液体的性质和应用J精细与专用化学品,2005,137110122JMLIANG,YMA,YZHENGANDHTDAVI
5、S,LANGMUIR,2001,17,64473邓友全离子液体性质、制备与应用M中国石化出版社,2006,7,94HURLEYF,WIERTELECTRODEPOSITIONOFMETALSFROMFUSEDQUATERNARYAMMONIUMSALTSJOURNALOFTHEELECTROCHEMICALSOCIETY,1951,98,2035HUDDLESTONJG,VISERA,REICHERTWMCHARACTERIZATIONANDCOMPARISONOFHYDROPHILICANDHYDROPHOBICROOMTEMPERATUREIONICLIQUIDINCORPORATINGT
6、HEIMIDAZOLIUMCATIONJGREENCHEM,2001,31561646DENGY,SHIF,BENGJ,QIAOKIONICLIQUIDASAGREENCATALYTICREACTIONMEDIUMFORESTERIFICATIONSJOURNALOFMOLECULARCATALYSISACHEMICAL,2001,165133367FREEMANTLEMIONICLIQUIDSSHOWPROMISEFORCLEANSEPARATIONTECHNOLOGYJCHEMENGNEWS,19983412138FREEMANTLEMBUFFEREDIONICLIQUIDBOOSTSCA
7、TALYSTACTIVITYJCHEMENGNEWS,1999,77911129MERRIGANTL,BATESED,DORMANSC,ETALNEWFLUOROUSIONICLIQUIDSFUNCTIONASSURFACTANTSINCONVENTIONALROOMTEMPERATUREIONICLIQUIDSCHEMCOMMUNCAMBRIDGE,2000,2020512O52311FBLOISI,LVICARI,LASERBEAMMANIPULATIONBYCOMPOSITEMATERIALELECTROOPTICDEVICES,OPTICSANDLASERSINENGINEERING,
8、2003,393,38940812TBYOUNG,JKSUNG,HKSUN,CYJONG,LINEARELECTROOPTICCOECIENTOFAGAAS/AL04GA06ASPHASEMODULATOR,JOURNALOFTHEKOREANPHYSICALSOCIETY,2004,455,1162116413EKJAMES,YAMNON,ELECTROOPTICCHARACTERISTICSOFCDTEAT339AND106,APPLIEDPHYSICSLETTERS,1969,151,262714SLEWONCZUK,JGGROSS,JRINGEISSEN,REALISTICBANDST
9、RUCTUREOFCUPROUSCHLORIDE,PHYSREVB,1983,27,1259127015JRIVERA,LAMURRAY,PAHOSS,GROWTHOFCOPRUSCHLORIDESINGLECRYSTALSFOROPTICALMODULATORS,JOURNALOFCRYSTALGROWTH,1967,14,17117616TGOTO,TTAKAHASHI,MUETA,EXCITONLUMINESCENCEOFCUCL,CUBRANDCUISINGLECRYSTALS,JPHYSSCOJAPAN1968,24,31432717AFARMINGTON,JJOHNOCONNOR,
10、THEGELGROWTHOFCLEARCUPROUSCHLORIDECRYSTALS,MATERIALSRESEARCHBULLETIN,1967,102,90791118WRWILCOX,RACORLEY,CZOCHRALSKIGROWTHOFCUCL,MATERIALSRESEARCHBULLETIN,1967,52,57157919TINOUE,MKURIYAMA,HKOMATSU,GROWTHOFCUCLSINGLECRYSTALSBYTHETOPSEEDEDSOLUTIONGROWTHMETHOD,JOURNALOFCRYSTALGROWTH,1991,1122,53153820JKVAPIL,BPERNER,SOMEPROPERTIESANDORIENTATIONOFCUCLSINGLECRYSTALSGROWNBYTHETRAVELLINGHEATERMETHOD,JOURNALOFCRYSTALGROWTH,1971,28,16216421RDROGERS,KRSEDDONIONICLIQUIDSSOLVENTSOFTHEFUTURESCIENCE,2003,302,792793