论文摘要
硼酸盐在阻燃、复合增强材料和摩擦学等领域有重要的应用价值。在实际应用中，纳米材料的结构和形貌对其性能有很大影响。因此，对硼酸盐纳米材料的形貌可控制备研究有重要意义。本文采用水（溶剂）热法和高温固相反应等方法，制备了不同新型形貌的硼酸钙、硼酸锌、硼酸镁纳米结构；并通过X射线粉晶衍射（XRD）、X射线能谱分析（EDS）、红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电镜（TEM）等手段对产物进行了表征。具体内容如下：（1）以CaCl2·2H2O和Na2B4O7·10H2O为原料，聚乙二醇-300（PEG-300）为表面活性剂，采用水热法制备出了了椭球形4CaO·5B2O3·7H2O纳米结构。SEM和TEM结果表明所得到的椭球是由阶梯型层构建，每一层是由无数个厚度为50-100 nm、直径长达几微米的纳米盘紧密排列形成。另外，以Ca（NO3）2·4H2O和Na2B4O7·10H2O为原料，采用水（溶剂）热法制备出了束状、球状硼酸钙。（2）以ZnSO4·7H2O和Na2B4O7·10H2O为原料，在硝酸钾、琥珀酸二辛酯磺酸钠（AOT）存在下，采用溶剂热法制备出了簇状硼酸锌4ZnO·B2O3·H2O。SEM结果表明：簇状4ZnO·B2O3·H2O是由厚度为80-200 nm、宽为100-300 nm、长度达几微米的纳米带组成。另外，以Zn（Ac）2·2H2O和H3BO3为原料，乙醇为溶剂，采用溶剂热法制备出了硼酸锌纳米片结构；以Zn（Ac）2·2H2O和Na2B4O7·10H2O为原料，采用溶液法，制备出了由硼酸锌纳米片组装的球状结构。（3）以MgCl2·6H2O和Na2B4O7·10H2O为原料，采用溶剂热法，制备出了束状硼酸镁纳米结构。SEM和TEM结果表明所得到的束状硼酸镁是由厚度为50 nm左右的纳米须构成。另外，以MgSO4和五硼酸钾为原料，采用溶剂热法，制备出了“仙人球”状硼酸镁微球；以Mg（NO3）2·6H2O与H3BO3为原料，采用高温固相反应法，制备出了棒状硼酸镁。实验所得结果有助于丰富硼酸盐化学，对于筛选实用硼酸盐纳米材料奠定了实验基础，对于促进其应用具有实际意义。