Prediction of crystal growth morphology based on structural analysis of the solid–fluid interface

结晶 Crystal(编程语言) 吸附 晶体生长 动能 表面能 摩尔分数 材料科学 化学物理 水溶液 结晶学 分子 热力学 晶体结构 形态学(生物学) 化学 物理化学 物理 有机化学 计算机科学 地质学 古生物学 量子力学 程序设计语言
作者
Xiangyang Liu,Edo S. Boek,W. J. Briels,P. Bennema
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
卷期号:374 (6520): 342-345 被引量:200
标识
DOI:10.1038/374342a0
摘要

PREDICTING the shape of growing crystals is important for industrial crystallization processes. The equilibrium form of a crystal can be determined unambiguously from a consideration of the surface free energies of the various crystallographic faces {hkl}1, but the growth morphology is determined by kinetic factors which are harder to predict. This morphology depends on the relative growth rates Rrelhkl of the crystal faces. Several theories have been advanced2,3 to relate Rrelhkl to geometric or energetic characteristics of the surfaces {hkl}, but these have met with limited success in predicting the crystal morphologies observed. Here we present a theoretical approach to the problem in which Rrelhkl is determined by quantities that are accessible either from kinetic models or from computer simulations of the solid–fluid interface. The important parameters controlling the growth rate are the energy required to create a step at the crystal surface and the free-energy barrier for an adsorbed solute molecule to be incorporated into the crystal. Both can be related to the mole fraction of adsorbed solute molecules in dynamic equilibrium with those in the crystal surface. When this approach is applied to the case of urea crystals grown from aqueous solution, we predict a needle-like shape which is consistent with experimental observations.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
辉哥发布了新的文献求助10
1秒前
汉堡包应助杨小鸿采纳,获得10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
Akim应助陈豆豆采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
Vincent完成签到,获得积分20
5秒前
FKKKKSY发布了新的文献求助10
7秒前
星星完成签到,获得积分10
9秒前
SAIL完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
华仔应助美满的如柏采纳,获得10
13秒前
111完成签到,获得积分10
14秒前
德国克大夫完成签到,获得积分10
15秒前
keyantong完成签到 ,获得积分10
16秒前
淡然安雁完成签到 ,获得积分10
16秒前
大胆易巧完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
123完成签到 ,获得积分10
17秒前
我问问完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
18秒前
迷失岛完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
护心丹发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
FKKKKSY完成签到,获得积分10
22秒前
DreamLover完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
22秒前
zss完成签到 ,获得积分10
22秒前
wanci应助zz桓桓采纳,获得10
23秒前
炙热芝完成签到,获得积分10
24秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
24秒前
上官若男应助一灯大师采纳,获得10
25秒前
25秒前
杨小鸿发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Human Embryology and Developmental Biology 7th Edition 2000
The Developing Human: Clinically Oriented Embryology 12th Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5742197
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5407018
关于积分的说明 15344388
捐赠科研通 4883635
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625185
邀请新用户注册赠送积分活动 1574043
关于科研通互助平台的介绍 1530978