纳米材料论文：亚磷酸氢镍、钒酸铜三维有序微-纳米材料的液相合成及性质研究 第一篇：纳米材料论文：亚磷酸氢镍、钒酸铜三维有序微-纳米材料的液相合成及性质研究
纳米材料论文：亚磷酸氢镍、钒酸铜三维有序微/纳米材料的液
相合成及性质研究
【中文摘要】三维(3D)有序微/纳米材料与体相材料相比有更优异的物理、化学性质,已被广泛应用于磁学、电化学、催化和光学领域。迄今为止,各种各样的合成方法已应用于三维有序微/纳米材料的制备。特别是液相法,因操作简单,产量高,耗能低而备受科学家及研究人员的关注。本论文以液相法为基础设计合成了亚磷酸氢镍、钒酸铜三维有序微/纳米材料。对所合成材料的组成、形貌及结构进行了详细的探究并对其磁性、电化学性质进行了初步的探究。主要研究内容为:(1)以乙二醇和水做溶剂,六偏磷酸钠做磷源,在没有任何表面活性剂条件下,以溶剂热法合成了具有三维花状的亚磷酸氢镍。性质测试结果表明该三维微/纳米材料表现出优异的磁学性质。研究发现反应时间和磷源对产物最终形貌有重要的影响。(2)运用表面活性剂(CTAB)辅助的水热方法,以偏钒酸氨,碱式碳酸铜为原料合成了三维花状结构的钒酸铜微/纳米 材料并对其生长机理以及电学性质进行了研究。研究发现表面活性剂和反应时间对产物的最终形貌的形成起了很重要的作用。其电化学性质表明该形貌的钒酸铜具有较大的放电容量,可以作为可植入式心脏复律除颤器(ICD)一次电池的阳极材料。(3)以五氧化二钒为钒源,碱式碳酸铜为铜源,在没有任何表面活性剂条件下,以水为溶剂合成了以纳米棒为结构单元自组装形成的三维球状钒酸铜微球纳米材料。据我们所知,这是首次有报道的钒酸铜三维结
构微纳米材料。
【英文摘要】Three-dimensional organized nanomaterials have exhibited speical optical, electric, magnetic and catalytic properties and potential applications in various research and industrial fields, which are different from those of bulk phase.So far, various methods have been applied to fabricate 3D ordered nanostructures.Because of the virtues of simple conducting, high yields and low wasting, liquid methods have been welcomed by scientists.Therefore, our study were focused on NiHPO3·H2O, Cu3V2O7（OH）2·2H2O 3D ordered nanostructures based on liquid methods.We also studied the the composition, morphology and structures of the ordered structures.Magnetic and electroch
emical properties also have been studied.（1）Self-assembled three-dimensional（3D）flowerlike NiHPO3·H2O micro/nanocomposite structure has been successfully synthesized for the first time by a simple solvothermal method, employing EG/ H2O as the solvent, Na6P6O18 as phosphor source without the assistance of any template or surfactant.Our study delivered that the magnetic property of the obtained NiHPO3·H2O have also been discussed.Some factors influencing the morphology of the NiHPO3·H2O flowerlike micro/nanocomposite structures were systematically
investigated.（2）Cu3V2O7（OH）2·2H2O microflowers were fabricated via a simple hydrothermal process in the presence of cetyltrimethylammonium bromide（CTAB）.Some factors influencing the morphology of the Cu3V2O7（OH）2·2H2O flower-like micro/nanocomposite structures were systematically investigated.The electrochemical measurements revealed that the Cu3V2O7（OH）2·2H2O microflowers displayed a high discharge capacity, which indicate that the 3D Cu3V2O7（OH）2·2H2O microstructures are promising cathode candidates for primary lithium batteries used in long term implantable cardioverter defibrillators（ICD）.（3）Uniform Cu3V2O7（OH）2·
2H2O microspheres assembled by nanorods have been fabricated through simple hydrothermal method for the first time without the assistance of any template or surfactant.The Electrochemical measurements revealed that the Cu3V2O7（OH）2·2H2O microspheres displayed a high discharge capacity.【关键词】纳米材料 自组装 溶剂热法 磁学性质 电化学性质 【英文关键词】Nano Materials Self-Assembled Solvothermal Method Magnetic Properties Electrochemical Properties
【目录】亚磷酸氢镍、钒酸铜三维有序微/纳米材料的液相合成及性质研究8-168-10摘要4-51.1 引言
Abstract5
第一章 绪论
1.2 纳米材料的定义与特性
1.4 过渡金属磷酸盐1.3 纳米材料的结构10-11
11-12纳米材料研究现状现状12-15
1.5 过渡金属钒酸盐纳米材料研究
1.6 本课题的立题意义和主要内容15-16第二章 三维(3D)花状亚磷酸氢镍微/纳米结构的液相制备及其磁学性质研究16-2416-17
2.1 引言16
2.2 实验部分
2.4 三维亚磷酸氢镍花2.3 结果与讨论17-21
21-22状结构的热重分析学性质分析22-23
2.5 三维亚磷酸氢镍花状结构的磁
第三章 CTAB
气力提升机
3.2
2.6 本章小结23-24辅助的三维(3D)花状钒酸铜微24-32实验部分24-25质30-31
3.1 引言24
tzd3.3 结果与讨论25-303.4 电化学性3.5 本章小结31-32第四章 水热法合成钒酸32-37
4.1 引言铜分等级的微米球及其电化学性质研究3233-36献38-43况44 4.2 实验部分32-334.4 本章小结36-37致谢
43-44
4.3 结果与讨论结论37-38
参考文
在学期间公开发表论文及著作情
第二篇：论文题目功能氧化物纳米材料的液相合成与性质研究 论文题目：功能氧化物纳米材料的液相合成与性质研究
作者简介：刘军枫，女，1979年10月出生，2002年9月师从于清华大学李亚栋教授，于20
07年7月获博士学位。
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摘要
金属氧化物纳米材料在催化、光电、气敏、磁性以及锂电池等领域有着广泛的应用前景。发展新的合成方法，探索其生长机制，从而获得具有特定尺寸、形貌、维度、单分散性等的纳米材料，对于深入系统地研究纳米材料与性能的关系，并进一步实现纳米材料的组装，构建功能纳米结构体系，最终使纳米材料进入应用领域具有重要意义。
本论文工作以金属氧化物及其复合氧化物功能纳米材料为研究主体，以液相合成为主要方法，致力于寻求适合纳米晶的调控合成方法，通过对反应过程、环境的控制实现具有不同尺寸、形貌，尤其是具有特定晶面、特定取向的含氧化合物纳米晶控制合成，探索纳米晶成核、生长与晶体结构间的规律性。并在此基础上，研究纳米晶形貌、表面结构与性质之间关系，寻规律性，用于指导其他功能纳米材料的设计合成，为其将来的应用打下良好
球头挂环的基础。
发展了水热合成钒氧化物单晶纳米带的新方法，在对不同价态钒氧化物晶体结构差异进行了系统分析后，通过设计合理的化学反应，实现了对五氧化二钒、二氧化钒单晶纳米带的控制合成，验证了层状结构与纳米带形成的相关性。以偏钒酸铵为原料，通过水热反应的条件控制，制备了水合五氧化二钒V2O5单晶纳米带，方法简单，产率较高。基于水合五氧化二钒晶体本身的层状结构特点和纳米带的特殊性，设计制备了对乙醇气体有较高的选择性和稳定性的五氧化二钒纳米带气敏传感器，环境湿度和其他测试气体的存在对其干扰较小。制备了半导体氧化物（Fe2O3、TiO2和SnO2）纳米颗粒包覆的五氧化二钒纳米带。研究了纳米带的表面包覆对其气敏性质的改进，结果表明包覆后的纳米带比包覆前具有更高的灵敏度和稳定性，为新型传感器材料的设计制备提供了一种可行的思路。
ebeam将五氧化二钒一维纳米材料的水热合成方法扩展到合成低价钒氧化物体系中，通过在水热反应体系中加入一种温和的还原性酸，即采用水热还原的方法成功地制备了亚稳态单斜相的二氧化钒VO2(B)单晶纳米带。探讨了反应参数对产物晶相、形貌的影响及纳米带的生长机理。对二氧化钒VO2(B)单晶纳米带的电学疏运性质、磁学性质及锂电性质进行了研究。
电学疏运性质测量显示VO2(B)单晶纳米带具有半金属特性，对于红外辐照可以产生电流响应信号，从而为其在纳米器件（如光开关等方面）上的潜在应用提供了实验依据。磁测量表明它是一种顺磁性材料。采用VO2(B)纳米带做电极制备的锂离子模型电池充放电电压稳定，循环性能很好。
在钒氧化物纳米材料的研究基础上将体系扩展到其复合氧化物的合成及性质研究。有机相中可分散的荧光纳米晶由于可以通过旋涂挥发有机溶剂的技术制备均匀的荧光薄膜，一直以来都受到人们的广泛关注。我们通过在水热反应体系中引入油酸分子，设计了水－油界面溶剂热反应体系，成功合成了稀土离子掺杂的荧光LaVO4单分散胶体纳米晶。所得的LaVO4纳米晶尺寸均匀，表面包覆一层键合油酸分子，可稳定分散于有机溶剂中，并在合适条件下自组装成有序结构。讨论了纳米晶的生长与自组装机理，以及油酸分子在反应体系中的多重作用，包括限制晶体生长、保持晶体稳定存在以及控制反应pH值等作用。Eu3+、Dy3+、Sm3+离子掺杂的LaVO4纳米晶在紫外光激发下可以发出红、黄绿荧光，因此使得这些纳米晶可以通过简单的旋涂等方式制备透明的荧光薄膜，甚至可以通过纳米晶的单层膜自组装进一步制备只有十几个纳米厚的薄膜，这对于制备微型柔性器件和防伪技术的应用具有重要意义。
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