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钼系纳米材料的合成、表征及性能研究

作　者: 孔育梅
导　师: 彭军
学　校: 东北师范大学
专　业: 无机化学
关键词: 钼系纳米结构材料合成性能抗菌应用
分类号: TB383.1
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

钼系材料以其丰富资源和优异性能,广泛应用于化工、军事、电子、生物医药、农业等领域。钼系纳米材料因其独特的光、电、磁和机械性能,在纳米器件和功能材料等领域具有广阔的潜在技术应用前景。大量文献调研显示,钼系纳米材料的研究相对滞后,如何合理利用钼资源,最大限度地开发钼系纳米材料是贯穿本论文的宗旨。本论文采用软化学途径和水(溶剂)热制备技术,成功地合成出了钼氧化物、多钼金属氧酸盐、钼酸盐等钼系纳米结构材料,实现了对其形貌的调控,发现了一些具有实际意义和推广价值的功能特性。1.采用温和的水(溶剂)热条件,利用钼过氧前驱体溶液和适度的还原剂,成功地制备了MoO2纳米粒子和MoO2纳米须,首次实现了在温和液相条件下MoO2形貌控制。传统的MoO2制备都是通过高温固相、电化学、γ射线照射等方法,因此,此方法是一条新的温和液相合成MoO2路线,具有简单易行的特点。2.利用微乳法,结合溶剂热技术,首次成功地合成了3种氨基酸钼磷酸盐纳米结构材料。采用相同的方法,还制备了其他6种氨基酸多金属氧酸盐纳米材料。并利用层接层自组装技术,将氨基酸多钼金属氧酸盐纳米粒子/纳米棒组装成膜,此方法为具有功能特性纳米粒子/纳米棒的使用找到了一条较好的途径。3.采用微乳液体系,首次成功地制备了CoMoO4纳米棒/纳米须,与块体CoMoO4材料的性质相比, CoMoO4纳米结构材料具有新奇的电化学性质,有望应用于电化学分析等领域。4.在水热条件下,制备了一种大孔结晶材料[(CH3)4N]2Mo6O19。在室温条件下,制备了(CTA)2[MoO2(O2)2]多孔簇材料,初步推测,该孔状晶体可能具有更好的催化等性能,实验测试在进行中。5.采用牛津杯测试、自制测试滤纸片的方法,首次系统地研究了所制备纳米结构材料对大肠杆菌的抗菌效果。首次发现所制备纳米材料显著的抗菌活性。此方法为钼系纳米结构材料的性质研究、应用开发找到了一条新途径,具有潜在的实际意义和应用推广价值。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-10
第1 章绪论  10-52
  1.1 我国钼资源概况  10
  1.2 纳米材料的特征  10-13
    1.2.1 量子尺寸效应  11-12
    1.2.2 小尺寸效应  12
    1.2.3 表面效应  12-13
    1.2.4 宏观量子隧道效应  13
  1.3 纳米材料的制备  13-20
    1.3.1 低维纳米材料的合成方法  13-16
    1.3.2 层接层自组装膜的制作  16-18
    1.3.3 孔材料的合成  18-20
  1.4 钼系纳米材料  20-33
    1.4.1 概述  20-21
    1.4.2 国内外研究进展及展望  21-33
      1.4.2.1 钼金属纳米材料及掺杂  21-22
      1.4.2.2 钼金属氧化物纳米材料  22-24
      1.4.2.3 杂多钼酸盐纳米材料  24-28
      1.4.2.4 MoX_2 ( X = S, Se, Si ) 纳米材料  28-30
      1.4.2.5 钼酸盐纳米材料  30-31
      1.4.2.6 钼系无机抗菌剂简介  31-33
  1.5 论文选题和主要内容  33-36
    1.5.1 本论文选题依据  33-34
    1.5.2 本论文主要研究内容与结果  34-36
      1.5.2.1 主要研究内容  34
      1.5.2.2 主要研究成果  34-36
  参考文献  36-52
第2 章二氧化钼纳米材料的软化学途径合成及其表征  52-69
  2.1 引言  52-53
  2.2 晶体二氧化钼纳米粒子(nano-MoO_2)的水热合成  53-58
    2.2.1 实验部分  53
      2.2.1.1 试剂与仪器  53
      2.2.1.2 nano-MoO_2 的合成  53
    2.2.2 结果与讨论  53-58
      2.2.2.1 合成讨论  53-54
      2.2.2.2 XRD 粉末衍射  54
      2.2.2.3 产品形貌分析  54-56
      2.2.2.4 磁性和电导率的测定  56
      2.2.2.5 电化学行为和电催化  56-58
  2.3 晶体二氧化钼纳米须(whisker-MoO_2)的溶剂热合成  58-64
    2.3.1 实验部分  58-59
      2.3.1.1 试剂与仪器  58
      2.3.1.2 whisker-MoO_2 的合成  58-59
    2.3.2 结果与讨论  59-64
      2.3.2.1 合成讨论  59
      2.3.2.2 XRD 粉末衍射  59-60
      2.3.2.3 产品形貌分析  60-62
      2.3.2.4 电化学分析  62-64
  2.4 本章小结  64-65
  参考文献  65-69
第3 章氨基酸多金属氧酸盐纳米材料的合成、自组装多层膜及抗菌活性测试  69-91
  3.1 引言  69-70
  3.2 九种氨基酸多金属氧酸盐纳米材料的合成  70-80
    3.2.1 实验部分  70
    3.2.2 结果与讨论  70-80
      3.2.2.1 氨基酸十二钼磷酸盐纳米棒和纳米粒子的合成与表征  70-73
      3.2.2.2 nano-1 和 NPOMs-1 中 CTAB 掺杂量的确定  73-77
      3.2.2.3 nano-1 与smr-1 的比较  77-78
      3.2.2.4 氨基酸十二钨磷(钨硅)酸盐纳米材料的合成与表征  78-80
  3.3 甘氨酸十二钼磷酸盐纳米材料的自组装多层膜  80-83
    3.3.1 实验部分  80-81
    3.3.2 结果与讨论  81-83
  3.4 抗菌测试  83-88
    3.4.1 实验部分  83
    3.4.2 结果与讨论  83-88
      3.4.2.1 九种氨基酸多金属氧酸盐纳米材料的抗菌测试  83-84
      3.4.2.2 nano-1 的抗菌活性探究  84-86
      3.4.2.3 nano-1 自组装膜的抗菌活性  86-87
      3.4.2.4 NPOMs-1 自组装膜的抗菌活性  87-88
  3.5 本章小结  88-89
  参考文献  89-91
第4 章钼酸盐纳米材料的合成、表征及性能研究  91-103
  4.1 引言  91-92
  4.2 结晶rod-CoMoO_4 / whisker-CoMoO_4 的选择合成  92-94
    4.2.1 实验部分  92
    4.2.2 结果与讨论  92-94
  4.3 rod-CoMoO_4 的电化学行为  94-98
    4.3.1 实验部分  94
    4.3.2 结果与讨论  94-98
      4.3.2.1 rod-CoMoO_4 电化学性质  94-96
      4.3.2.2 与rod-CoWO_4 的电化学性质比较  96-98
  4.4 rod-CoMoO_4 的磁性质  98
  4.5 rod-CoMoO_4 抗菌测试  98-99
  4.6 本章小结  99-100
  参考文献  100-103
第5 章钼系大孔材料的合成与表征  103-113
  5.1 引言  103-104
  5.2 化合物(1)大孔材料  104-108
    5.2.1 实验部分  104
      5.2.1.1 试剂与仪器  104
      5.2.1.2 水热合成  104
      5.2.1.3 结构测定  104
    5.2.2 结果与讨论  104-108
      5.2.2.1 水热合成  104
      5.2.2.2 电镜表征  104-105
      5.2.2.3 单晶结构解析  105-107
      5.2.2.4 X 射线粉末衍射  107
      5.2.2.5 循环伏安测试  107-108
  5.3 化合物(2)多孔簇材料  108-110
    5.3.1 实验部分  108
      5.3.1.1 试剂与仪器  108
      5.3.1.2 常温合成  108
    5.3.2 结果与讨论  108-110
      5.3.2.1 合成  108
      5.3.2.2 电镜表征  108-109
      5.3.2.3 红外光谱  109-110
  5.4 本章小结  110-111
  参考文献  111-113
结论  113-115
附录  115-119
致谢  119-120
博士期间发表论文  120-121

钼系纳米材料的合成、表征及性能研究

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