金屬氧化物納米材料的液相融合成研究.pdf

1、納米結構的可控制備及相關應用是納米科技中最為重要的研究領域。近十年來納米材料的合成方法有了長足的發(fā)展，特別是在納米顆粒的合成方面，液相合成法已經成為最為重要的制備方法之一。氧化鈰作為一種重要的稀土材料，被廣泛的應用于催化、傳感、光電子材料等領域；由于具有優(yōu)異的光學、電學和磁學等性質，對氧化錫和氧化鋅等半導體納米材料的研究也日益地受到人們的廣泛關注；同時，鈦酸鉍化合物由于其具有優(yōu)良的壓電、鐵電、熱釋電和電光等性能，也一直是廣泛研究的熱點之

2、一。
　　 本論文主要工作是利用液相合成方法成功地制備了多種氧化物的納米結構；并對其形成機理和性能等方面進行了系統(tǒng)的研究。論文的主要工作總結如下：
　　 1.表面活性劑軟模板輔助下合成氧化鈰空心球
　　 采用油酸鈉作為表面活性劑，乙醇為溶劑，通過表面活性劑在溶劑熱條件下形成的軟模板，成功地制備了氧化鈰空心球。結果表明，該空心球的直徑大約為120-180nm，球殼的厚度大約為40 nm，是由平均尺寸為15 nm的納

3、米晶組成的多晶結構。實驗發(fā)現，改變溶劑對產物的形貌由較大的影響，以碳鏈長度小于3的醇作為溶劑，產物為氧化鈰空心球：當碳鏈長度大于4的醇作為溶劑時，只能得到氧化鈰立方體。
　　 2.簡單的液相法合成氧化錫、氧化鋅的納米顆粒
　　 利用簡單的液相合成方法并結合超臨界干燥技術，制備了分散性良好的金紅石相SnO2和纖鋅礦相ZnO納米顆粒。結果表明，不同的灼燒溫度對產物的結晶度和形貌都有很大的影響。此外，制備的金紅石相SnO2納米

4、顆粒對乙醇氣體表現出了很高的靈敏度和良好的吸附性能。
　　 3.化學溶液分解法制備柳葉狀Bi4Ti3O12納米片
　　 采用化學溶液分解法成功地制備了Aurivillius化合物Bi4Ti3O12，通過將其在硝酸溶液中進行酸化處理，選擇性溶解去除其中的鉍氧層(Bi2O2)2+，制備了具有高擇優(yōu)取向的Bi4Ti3O12納米片。與源樣品Bi4Ti3O12棚比，此納米片狀酸化產物的UV-Vis漫反射譜中出現了明顯的光吸收藍移，

5、而且其對甲基橙降解的光催化活性也大大提高。
　　 4.化學溶液分解法制備鈦酸鉍化合物納米結構
　　 通過改變前軀體中Bi和Ti的摩爾比，經過高溫煅燒制備了不同的化合物。研究結果表明，對干凝膠進行煅燒熱處理時，其中的Bi組份容易形成氧化鉍結晶，而且含量越高，越容易形成α-Bi2O3或Bi12TiO20。但Bi組份含量低Ti紐分含量高時，優(yōu)先形成β*Bi2O3。與氧化鉍相比，氧化鈦結晶在低溫時不容易形成，而且對于存在Bi組分