论文部分内容阅读
无机纳米材料的结构、形貌控制及其性质的研究是现代材料化学的研究热点，本论文旨在探索和研究第一过渡系金属氧化物(钴、铜)纳米材料的水热合成路线。通过系统地控制水热合成体系中的关键性实验条件，成功地合成了不同形貌和不同物相的Co3O4和CuO纳米材料，并对其生长机理进行了初步的探讨，论文主要内容可归纳如下：
1.采用表面活性剂(PVP)辅助法，利用氯化钴，尿素为原料，水热合成出纳米棒状和片状碱式碳酸钴新相化合物，并对片状前躯体进行热处理，获得了纳米片状Co3O4。结果表明，片状前驱体为单斜晶系Co2(OH)2CO3，晶格常数a=12.193(5)A，b=2.653(2)A，c=9.399(3)A，Z=4，可能的空间群为Pna21(33)。棒状前驱体为六方晶系Co(OH)0.44(CO3)0.78·0.29H2O，晶格常数a=10.335(5)A，c=3.124(i)A，Z=3，可能的空间群为P622(177)。反应温度、反应时间和PVP对产物最终形貌起关键作用。在体系pH值和PVP的共同作用下，随着反应时间的延长，产物由六方晶系纳米棒转变为单斜晶系碱式碳酸钴纳米片，并提出了其可能的生长机理。
2.利用硝酸钴为原料，草酸为沉淀剂，在柠檬酸三钠配位剂的作用下，溶剂热合成了纳米棒状Co(COO)2·2H2O前躯体，并对前躯体进行热处理，获得纳米棒状Co3O4。通过对反应溶剂、配位剂等因素对产物最终形貌影响的研究，初步探讨了纳米棒状Co(COO)2·2H2O可能的形成机理。
3.以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为软模板，硝酸铜和尿素为原料，水热合成了蒲公英状CuO空心微米球。研究了反应温度、表面活性剂以及尿素/Cu(II)的摩尔比对产物最终形貌的影响。提出了蒲公英状CuO空心微米球可能的形成机理，并对CuO的光催化性能进行测试，结果表明在紫外光照下，该蒲公英状CuO空心微米球对罗丹明B具有很好的催化活性。