計算化学によるKDP結晶成長に関する添加剤の着色、吸着機構の解明

朝熊 裕介*, 前田 光治, 福井 啓介

兵庫県立大学大学院工学研究科, 〒671-2280 兵庫県姫路市書写2167

(Received: September 7, 2007; Accepted for publication: November 20, 2007; Advance publication: January 18, 2008)

  溶液中の3価の金属イオンによるKDP(KH2PO4)結晶への成長速度抑制効果はよく知られている。この金属イオンが結晶表面に吸着するとき、結晶成長を阻害する。また、我々の最近の研究では、キレート剤の添加により、この金属イオンの成長速度抑制効果が緩和され、成長速度が回復することが知られている。しかし、これらのメカニズムは理論的に明らかにされていない。さらに、種々の染料がKDP飽和溶液に添加剤として加えられると、選択的に結晶の異なる面を着色する。この選択性や配向性も同様に未解明のままである。そこで、今まで実験的に知られているKDP結晶成長に関する各種添加剤の影響を計算化学によって明らかにし、静電ポテンシャルによってこれらの現象が説明できることがわかった。

キーワード: 量子化学計算, KDP結晶, 静電ポテンシャル


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