L-Istitut ta 'l-Ottika u l-Makkinarju ta' Preċiżjoni ta 'Shanghai (SIPM) Jagħmel Progress fl-Istudju tal-Istruttura U l-Proprjetajiet tal-Ħġieġ tal-Fosfat tal-Aluminju

Riċentement, tim ta 'riċerkatur Lili Hu mil-Laboratorju tat-Teknoloġija tal-Unità tal-Laser ta' Qawwa Għolja, Istitut ta 'Shanghai tal-Ottika u Makkinarju ta' Preċiżjoni (SIPM), Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi (CAS), adotta metodu li jgħaqqad esperimenti, simulazzjonijiet ta 'dinamika molekulari, u Kwantitattivi Analiżi tar-Relazzjoni Struttura-Proprjetà (QSPR) biex tistudja nuċċalijiet tal-fosfat tal-aluminju, u r-riżultati tar-riċerka relatati ġew ippubblikati fil-Ġurnal tal-Ġurnal Amerikan taċ-ċeramika tas-Soċjetà Amerikana taċ-ċeramika.)
Bħalissa, il-ħġieġ tal-fosfat tal-aluminju għandu firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet f'ħafna oqsma, inklużi materjali bijomediċi, komponenti ottiċi, materjali tas-siġillar u tqaddid ta' skart nukleari. L-istruttura ta 'medda qasira ta' nuċċalijiet tal-fosfat tal-aluminju ġiet studjata aktar permezz ta 'tekniki sperimentali, iżda r-relazzjoni bejn il-proprjetajiet tagħha u l-istruttura ta' medda medja għadha mhix ċara. U simulazzjonijiet tad-dinamika molekulari saru għodda effettiva għall-istudju, li għandhom rwol dejjem aktar importanti biex tiżvela l-oriġini strutturali tal-proprjetajiet tal-ħġieġ.
F'dan l-istudju, ir-riċerkaturi kkombinaw metodi ta 'simulazzjoni ta' dinamika sperimentali u molekulari biex jinvestigaw l-effett ta 'Al2O3 fuq l-istrutturi ta' medda qasira u medja ta 'ħġieġ tal-fosfat tal-aluminju, u mmudellaw il-proprjetajiet strutturali tagħhom bil-metodu QSPR. L-eżattezza tas-simulazzjoni ġiet ivverifikata minn Raman, radjazzjoni sinkrotron u riżultati sperimentali oħra. Ir-riżultati tas-simulazzjoni juru li l-bonds POP preżenti fin-netwerk tal-ħġieġ jiġu sostitwiti gradwalment b'bonds PO-Al bil-bidla tal-kontenut Al2O3, li għandu rwol importanti fil-bidla tal-proprjetajiet tal-ħġieġ. Sadanittant, il-ktajjen twal fil-ħġieġ tal-fosfat tal-aluminju huma suxxettibbli li jiffurmaw strutturi ċikliċi u huma kkonċentrati fiċ-ċrieki 4- għal 20-membri. Barra minn hekk, tliet deskritturi strutturali differenti huma utilizzati biex jimmudellaw il-QSPR u jikkorrelataw b'suċċess id-dejta sperimentali mar-riżultati tas-simulazzjoni, li juru prevedibbiltà tajba tal-mudell. Dan il-metodu jipprovdi ideat ġodda għat-tbassir tal-proprjetajiet tal-ħġieġ u t-tfassil tal-komponenti tal-ħġieġ.
Progress tal-Istitut tal-Ottika ta 'Shanghai fl-istudju tal-istruttura u l-proprjetajiet tal-ħġieġ tal-fosfat tal-aluminju
Fig. 1 Mudell kwantitattiv ta' relazzjoni bejn l-istruttura u l-proprjetà stabbilit bl-użu ta' (a) numru ta' koordinazzjoni (CN), (b) Qn, u (c) daqs taċ-ċirku ta' nuċċalijiet tal-fosfat tal-aluminju bħala inputs strutturali. Mix-xellug għal-lemin, id-deskrittur tal-istruttura Fnet jintwera bħala funzjoni ta 'densità sperimentali, ebusija, temperatura ta' transizzjoni tal-ħġieġ, u koeffiċjent ta 'espansjoni termali, rispettivament.