结晶性

通过 3D 相干 X 射线衍射成像可视化非经典结晶导致的方解石内部纳米结晶性

研究了使用两种方法合成的方解石样品的内部结晶度：溶液沉淀法和碳酸铵扩散法。扫描电子显微镜 (SEM) 分析表明，使用这两种方法沉淀的方解石产品具有明确的菱面体形状，与矿物的自形晶体习性一致。使用布拉格相干衍射成像 (BCDI) 表征这些方解石晶体的内部结构，以确定 3D 电子密度和原子位移场。使用碳酸铵扩散法合成的晶体的 BCDI 重建具有预期的自形形状，具有内部应变场和少量内部缺陷。相反，通过溶液沉淀合成的晶体具有非常复杂的外部形状和有缺陷的内部结构，呈现出零电子密度区域和明显的位移场分布。这些异质性被解释为由非经典结晶机制产生的多个结晶域，其中较小的纳米颗粒聚结成最终的自形颗粒。SEM、X 射线衍射 (XRD) 和 BCDI 的结合使用允许在结构上区分用不同方法生长的方解石晶体，为了解晶粒边界和内部缺陷如何改变方解石反应性提供了新的机会。