氮化硼、硼碳氮納米管制備、表征及生長(zhǎng)機(jī)理的研究.pdf

1、本論文綜述了目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于氮化硼和硼碳氮一維納米材料的研究進(jìn)展。采用一種新穎且簡(jiǎn)單的共沉淀-退火兩步反應(yīng)過(guò)程制備氮化硼納米管，并首次提出在不同催化劑條件下溶膠-凝膠法制備硼碳氮納米管。利用傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、高分辨透射電鏡(HRTEM)、X射線能譜(EDX)的手段進(jìn)行表征分析，并探討氮化硼和硼碳氮納米管的生長(zhǎng)機(jī)理。
　　 本文以無(wú)定形硼粉、九水合

2、硝酸鐵、尿素為原料，經(jīng)共沉淀和高溫反應(yīng)兩步過(guò)程，成功制備出大量平均直徑為70 nm的氮化硼納米管。分析得到產(chǎn)物中含有兩種形貌的BN納米管:一種是隔層厚度與管壁厚度相似的竹節(jié)狀納米管，另一種是隔層厚度比管壁厚度薄的類圓柱狀納米管。同時(shí)還探討了反應(yīng)溫度、催化劑含量、反應(yīng)氣體流量等因素對(duì)納米管的形貌、粒徑、產(chǎn)量的影響。發(fā)現(xiàn)隨著反應(yīng)溫度的升高，BN納米管的直徑逐漸增大。當(dāng)溫度升至過(guò)高時(shí)，納米管的形貌由表面光滑的竹節(jié)狀變成表面被納米片修飾的竹節(jié)狀

3、。在較低含量的催化劑下合成出少量納米管，而當(dāng)催化劑含量過(guò)高時(shí)，生成表面粗糙、管徑較大的納米管。分析表明，BN納米管的生長(zhǎng)機(jī)理為氣-液-固生長(zhǎng)模型和固-液-固生長(zhǎng)模型共同作用。
　　 采用溶膠-凝膠法，以聚乙烯醇、硼酸、尿素、九水硝酸鐵（或六水氯化鐵）、氫氧化鈉作為原料，主要探討了不同催化劑條件下制備BCN納米管。研究發(fā)現(xiàn)，隨著催化劑含量的增加，納米管的產(chǎn)量也逐漸升高。當(dāng)換用等摩爾比的六水氯化鐵和無(wú)催化劑下合成的產(chǎn)物中未發(fā)現(xiàn)有納米