納米材料的水熱法制備與表征.pdf

1、自從碳納米管發(fā)現(xiàn)以來，低維納米結(jié)構(gòu)材料得到了廣泛關(guān)注，提出了很多新的研究方向，包括納米材料制備方法、納米器件、納米生物學(xué)和納米催化等。納米材料的制備中最重要的就是如何精確控制納米材料的尺寸、維數(shù)、成份和結(jié)構(gòu)。 本論文主要是探索無機納米材料的水熱合成新方法、新路線，優(yōu)化其合成條件，探索其反應(yīng)機理，研究其應(yīng)用。利用各種手段，對樣品的形貌、成份、結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了測試和分析，得到了以下主要結(jié)果： 1.Pb(Zr0.52Ti0.4

2、8)o3(PZT)納米卷 利用PVA輔助水熱法制備了結(jié)晶良好的Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)納米卷，提出了納米卷的卷曲生長機制。 2.NiS納米花與納米棒的制備 利用水熱法在200℃制備了晶化良好的棒狀和花狀NiS納米結(jié)構(gòu)。研究了反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度對其形貌的影響，提出了兩步分裂生長機制。 3.枝狀CdS的制備及其光致發(fā)光研究 利用3CdSO4·8H2O和SC(NH2)2作為原材料，

3、水熱法制備了樹枝狀CdS。觀察到樣品在485、561和617 nm處有三個可見發(fā)光峰，在750 nm處有一個紅外發(fā)光峰。研究了其可能的發(fā)光機制。 4.紡錘狀Co摻雜ZnO的制備 采用低溫水溶液方法制備了Co摻雜量為2.5 at.％的紡錘狀ZnO粉末，觀察到樣品為六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)，沒有其他任何雜質(zhì)相存在。發(fā)現(xiàn)Co2+替代了ZnO晶格內(nèi)的Zn位置，沒有Co金屬和其他Co氧化物存在。樣品具有良好的室溫鐵磁性，指出磁性起源可能與樣

4、品內(nèi)的氧缺陷有關(guān)。 5.枝狀α-Fe2O3的制備 水熱法制備了枝狀α-Fe2O3，其主干長度為1-4.5μm。發(fā)現(xiàn)樣品具有良好的室溫鐵磁性，來自于樣品的形狀各向異性。在0.1、0.2、和1 mA/cm2的放電電流密度下，樹枝狀α-Fe2O3鋰離子電池的首次放電容量分別為1560，1095和670mA h/g，均高于目前商用的石墨碳。但是，其循環(huán)壽命比較短，需要進(jìn)一步改進(jìn)。 6.束狀CuO的制備 低溫120