Silica nanoparticle aggregation in calcite replacement reactions.
Silica nanoparticle aggregation in calcite replacement reactions.
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DOI：
10.1038/s41598-017-06458-8
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发表时间：
2017-11-06
影响因子：
4.6
通讯作者：
Neusser G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liesegang M;Milke R;Kranz C;Neusser G
天然纳米颗粒是地球生物圈和地圈的基本组成部分。无定形二氧化硅纳米粒子在自然界中普遍存在，但对其相互作用机制和在矿物置换反应中的作用的基础知识有限。在这里，我们展示了二氧化硅纳米粒子如何取代白垩纪方解石双壳类贝壳的体积和纹理保存过程。电子断层扫描显示，矿物置换将方解石的晶体取向转移到由面心立方二氧化硅球堆叠组成的孪生光子晶体。在特定于表面的置换过程中，二氧化硅纳米颗粒连续成核、聚集并形成平行于方解石低能面的均匀球体的晶格。我们解释的替换过程与一个新的模型，统一最近提出的，可能是普遍的机制，界面耦合溶解沉淀和聚集结晶，在地质过程和纳米材料的设计和合成的关键机制。
Natural nanoparticles are fundamental building blocks of Earth’s bio- and geosphere. Amorphous silica nanoparticles are ubiquitous in nature, but fundamental knowledge of their interaction mechanisms and role in mineral replacement reactions is limited. Here we show how silica nanoparticles replace Cretaceous calcite bivalve shells in a volume- and texture-preserving process. Electron tomography reveals that mineral replacement transfers calcite crystallographic orientations to twinned photonic crystals composed of face-centered cubic silica sphere stacks. During the face-specific replacement process, silica nanoparticles continuously nucleate, aggregate, and form a lattice of uniform spheres parallel to calcite low-energy facets. We explain the replacement process with a new model that unifies recently proposed, probably universal mechanisms of interface-coupled dissolution-precipitation and aggregation-based crystallization; both key mechanisms in geological processes and nanomaterials design and synthesis.
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DOI：
10.1023/b:visi.0000029664.99615.94
发表时间：
2004-11-01
影响因子：
19.5
作者：
Lowe, DG
通讯作者：
Lowe, DG
影响因子：
56.9
作者：
Pouget, Emilie M.;Bomans, Paul H. H.;Sommerdijk, Nico A. J. M.
通讯作者：
Sommerdijk, Nico A. J. M.
影响因子：
5
作者：
Godinho, J. R. A.;Piazolo, S.;Evins, L. Z.
通讯作者：
Evins, L. Z.
DOI：
10.1073/pnas.0914218107
发表时间：
2010-04-06
影响因子：
11.1
作者：
Mahamid, Julia;Aichmayer, Barbara;Addadi, Lia
通讯作者：
Addadi, Lia
影响因子：
1.8
作者：
TITILOYE, JO;PARKER, SC;MANN, S
通讯作者：
MANN, S