论文摘要
最近几年,纳米材料尤其是一维结构纳米材料,比如纳米棒、纳米管、纳米线等,由于其独特的形貌,特殊尺寸性质和光电性质以及在催化中诱人的应用前景,而成为一个研究热点。一维纳米材料重要的理论意义和潜在的广泛应用前景使其成为物理、化学、材料等诸多学科领域的研究前沿。发展制备一维纳米材料的新方法,开拓新的体系是一个十分重要的研究课题。通过简单的合成方法,可控合成一维结构纳米材料一直是研究的热点。水热法是一种基于溶液的化学合成方法,是一种有效而方便的合成纳米材料途径。此方法高效方便,不需要惰性氛围和昂贵的设备。己经被广泛的用来合成一维结构纳米材料,沸石和陶瓷材料等。这是控制粒子大小,尺寸分布和材料形貌的最有前途的方法之一。本论文旨在用不同的还原剂水热法合成一维Cu@C纳米电缆,比较不同还原剂的区别,寻求最适合的还原剂,优化其合成条件,探讨其形成机理。已经完成的主要工作包括以下三个方面:分别以六次甲基四胺、麦芽糖、葡萄糖为还原剂和碳源,以氯化铜为铜源,以十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂水热法制备一维Cu@C纳米电缆。一、使用六次甲基四胺作为还原剂和碳源,制备了一维Cu@C纳米电缆。考察了水热反应过程中温度、表面活性剂等实验参数对产物形貌的影响,探讨纳米电缆形成的机理。XRD测试结果表明所得到的产物是立方相结构的铜。SEM和TEM测试结果表明,所得的一维Cu@C纳米电缆长度在几微米到十几微米,直径在200-400nm左右。UV-VIS研究表明一维Cu@C纳米电缆的强吸收发生在593nm处。使用六次甲基四胺制备的一维Cu@C纳米电缆颗粒含量较多。二、采用麦芽糖作为还原剂和碳源,制备了一维Cu@C纳米电缆。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见光光谱仪（UV-VIS）等手段对一维Cu@C纳米电缆进行了表征和分析,并探讨其形成的机理。XRD测试结果表明所得到的产物是立方相结构的铜。SEM和TEM测试结果表明,所得的一维Cu@C纳米电缆长度在十几微米,直径在200-400nm左右,产品为单晶。UV-VIS研究表明一维Cu@C纳米电缆的强吸收发生在604nm处。采用麦芽糖作还原剂和碳源,解决了在制备过程中混杂不规则颗粒的问题。但麦芽糖碳化会形成大量非晶态的碳微球,这给纳米电缆的制备带来一定的问题。我们采用超声的方法去除这些碳微球。三、使用葡萄糖作为还原剂和碳源,制备了一维Cu@C纳米电缆。详细考察了水热反应过程中温度、表面活性剂、pH值、反应时间等实验参数对产物形貌的影响,探讨其形成的机理。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见光光谱仪（UV-VIS）等手段对一维Cu@C纳米电缆进行了表征和分析。XRD测试结果表明所得到的产物是立方相结构的铜。SEM和TEM测试结果表明,所得的一维Cu@C纳米电缆长度在几十微米,直径在200-400nm左右,产品为单晶。UV-VIS研究表明一维Cu@C纳米电缆的强吸收发生在564nm处。采用葡萄糖作为还原剂,制备的一维Cu@C纳米电缆形貌完整,均一性最好。
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相关论文文献
- [1].一维Cu@C核壳结构纳米复合材料的制备与表征[J]. 青岛科技大学学报(自然科学版) 2008(06)
- [2].Cu@C材料的制备研究[J]. 广东化工 2016(24)