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过渡金属基微、纳米材料的水热/溶剂热合成、表征及其性能研究

作　者: 靳黎娜
导　师: 倪永红
学　校: 安徽师范大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 纳米材料水热法形貌控制性能
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

纳米材料以其明显不同于体材料和单个分子的独特性质,近年来引起了人们浓厚的研究兴趣。大量研究结果表明,纳米材料的形貌、维度、结构、尺寸、相态等因素对其性能有着直接的影响。因此,如何对这些影响纳米材料的因素实施有效控制,一直都是材料学领域的前沿课题和研究热点。水热/溶剂热法进行纳米材料的合成是材料学研究中最引人注目的领域之一,利用此法制备纳米材料有利于得到分散且结晶性良好的粉体,且反应在密闭容器中进行有利于有毒体系的合成反应,减少对环境的污染。本论文中,水热/溶剂热合成制备出了多种过渡金属基的微、纳米材料,并对过渡金属基微、纳米材料的制备条件、性能及生长机理进行了优化和讨论,实现了在合成过程中对过渡金属基微/纳米材料尺寸、形貌和相态的有效调控,建立了一些新的化学合成路线。论文的主要研究内容如下:1.采用一条简单的两步液相法,成功地制备了蜂窝状Ni@C复合纳米结构。首先,通过DMF-水混合溶剂热法,获得了平均尺寸约为100纳米的均一Ni纳米球;然后,通过适量Ni纳米球的葡萄糖的水热碳化,制备了蜂窝状Ni@C复合纳米结构。研究发现该产物表现出极好的电化学性能并且可以作为葡萄糖检测的传感器使用。所获得的蜂窝状的Ni@C复合纳米结构也显示出较好的选择吸附水Pb²⁺,Cd²⁺,Cu²⁺的能力,并且易于从水中移除和再生。2.在一个简单的水热状态下,使用无毒的红磷和二氯化镍作为P^3-和Ni²⁺源,通过不同温度或时间条件下选择不同的表面活性剂,成功地实现了纳米尺寸的磷化镍的相态可控合成。进一步,我们比较了不同相态磷化镍对于有机染料降解的光催化属性,发现纯的Ni₂P比纯的Ni₁₂P₅具有更好的光催化能力。3.采用MnAc₂·6H₂O和NaH₂PO₂为反应的原料,使用DMF和水混合溶剂热法在160℃反应12小时制备了一种微棒组成的Mn₁₁（HPO₃）8（OH）₆空心半球超结构。同时,系统地研究了反应时间、反应温度、DMF和水的体积比等因素对产物形貌的影响,并解释了花状结构的Mn₁₁（HPO₃）₈（OH）₆可能的形成过程。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章纳米材料的研究进展  9-28
  1 纳米材料的概念及分类  9
  2 纳米材料的基本性质  9-11
  3 纳米材料的特殊性能  11-12
  4 纳米材料的制备方法  12-15
  5 纳米材料的表征方法  15-18
  6 纳米材料的应用  18-20
  7 论文设想  20
  参考文献  20-28
第二章蜂窝状Ni@C复合纳米结构：合成、属性及其应用研究  28-49
  1. 引言  28-29
  2. 实验部分  29-30
  3. 结果与讨论  30-43
  4. 结论  43-44
  参考文献  44-49
第三章纳米级磷化镍的相态可控合成和光催化性能研究  49-62
  1. 引言  49-50
  2. 实验部分  50-51
  3. 结果与讨论  51-59
  4. 结论  59
  参考文献  59-62
第四章花状亚磷酸锰的混合溶剂热合成及其表征  62-75
  1. 引言  62-63
  2. 实验部分  63
  3. 结果与讨论  63-71
  4. 结论  71
  参考文献  71-75
附录  75-76
  1. 研究生期间发表的论文及申请的发明专利  75-76
  2. 致谢  76

过渡金属基微、纳米材料的水热/溶剂热合成、表征及其性能研究

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