光引发剂XBPO晶体形态及自组装研究

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苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(XBPO)是一种高效的紫外光引发剂,对其研究主要集中在其合成工艺的研发,缺少晶体形态、多晶型和结晶过程的研究。本文通过计算机模拟和实验相结合的方法对XBPO晶体形态、晶体附着行为进行了深入研究,此外,进一步探索了XBPO晶体结晶过程和自组装过程,从分子扩散角度揭示了晶体成核和生长的机理,开发了新的结晶工艺,进一步提高XBPO的产品性能和生产效率,总体上来说本研究具有理论意义与实用价值。
  通过分子动力学模拟了XBPO晶体在不同溶剂中的晶习,建立了亲和度模型来定量分析溶剂对晶体形态的影响,表明溶剂分子与晶面之间的关系导致了晶体的各向异性生长,同时丙酮中得到的晶体形态更优,可以指导结晶过程中溶剂的选择;此外,通过量子力学和分子动力学计算研究了XBPO晶体附着行为,发现晶体附着行为发生在最高能量密度晶面(1 0 0)上且附着角度为0°,且高极性的溶剂可以减少晶体聚集行为。
  通过对XBPO结晶过程的研究,选择黏度较大的反溶剂进行溶析实验,有效控制了晶体的成核与生长,开发了一种粒度大、分布较为集中且不聚结的新晶型和结晶工艺,同时新晶型产品的吸光和引发性能都得到了明显改善;此外,选取了四种不同黏度的反溶剂从分子扩散角度探讨了晶体的自组装过程,实现了对晶型和晶习的调控,得到了三种同构溶剂化物新晶型,最后阐述分子扩散对自组装的影响。
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