锡、铋的纳米材料的合成与性质研究

论文摘要

纳米科技研究的对象是介于微观和宏观之间的介观领域，由于在这个领域的材料具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，导致材料的磁、光、声、电、催化、气敏等性质发生很大变化，这为新材料的发现和现有材料的性能改善提供了可能。材料的性能研究要以材料的合成与制备为前提。目前人们在合成粒径可控、尺寸均一、形貌规则的纳米材料方面已经取得了很大进展，但是，继续探索简单、高效的合成方法，仍然是纳米材料研究的一个热点领域。本论文用水热（溶剂热）法和前驱体法两种方法制备了锡、铋化合物的纳米材料。利用不同的反应条件，改变材料的生长环境，控制反应动力学过程，获得了形貌和粒径可控的几种微纳米材料。 主要研究内容归结如下： 1．利用水热（溶剂热）技术以及把它与其它方法相结合的复合技术，制备了硫化铋、硫化锡、氧化锡、氯化氧铋纳米材料并对其性质进行了初步的研究： （a） 将萃取技术与溶剂热法结合，把铋（Ⅲ）的萃合物转移进入有机相，在溶剂热条件下，直接裂解萃合物，得到了分散性良好的硫化铋纳米棒。溶剂热过程中，萃合物中的P-S键断裂，形成硫化铋产品。 （b） 利用溶剂热法，以硫脲为硫源制备了六方片层结构的硫化锡。在反应过程中，硫脲缓慢分解，使得硫化锡晶核能均匀沉淀，提高了产品的均匀性。与现有片层结构硫化锡的合成方法相比，这个方法简单，不需要有机溶剂，条件温和可控。 通过调节溶液的酸碱性，制备了由片层组成的花状硫化锡纳米结构。 （c） 将前驱体法与溶剂热法相结合，制备了氧化锡空心球。在反应过程中，氯化亚锡与六亚甲基四胺形成配合物，溶剂热过程中，配体被羟基取代，经过脱水从而得到氧化锡空心球，并对空心球状氧化锡做了荧光发光表征。本方法易于操作，不需要外加模板和结构导向剂，仅通过控制溶剂热过程中溶剂种类，即可进行定向合成。 通过改变溶剂组成，选择合成了针状氧化亚锡纳米晶。 （d） 将沉淀法与溶剂热法相结合，制备了氯化氧铋的纳米片层。在反应过程中，

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 纳米材料的特性及应用
• 1.3 纳米材料的制备方法及进展
• 1.4 选题意义及主要研究内容
• 参考文献
• 第二章 氧化锡空心球的制备与荧光性质研究
• 2.1 前言
• 2.1.1 二氧化锡的晶体结构
• 2.1.2 二氧化锡的性质和应用
• 2.1.3 二氧化锡的研究现状
• 2.1.4 本论文研究思路的形成
• 2.2 氧化锡空心球的制备与荧光性质研究
• 2.2.1 实验部分
• 2.2.2 结果与讨论
• 2.2.3 其它反应条件的影响
• 2.2.4 荧光发光性质
• 小结
• 参考文献
• 第三章 碱土金属锡酸盐的控制合成与表征
• 3.1 前言
• 3.2 锡酸钙的控制合成与气敏性质研究
• 3.2.1 引言
• 3.2.2 实验部分
• 3.2.3 结果与讨论
• 3.2.4 其它反应条件的影响
• 3.2.5 气敏性质
• 小结
• 3.3 锡酸锶的控制合成与荧光性质研究
• 3.3.1 引言
• 3.3.2 实验部分
• 3.3.3 结果与讨论
• 3.3.4 其它反应条件的影响
• 3.3.5 荧光发光性质
• 小结
• 3.4 本章总结
• 参考文献
• 第四章 硫化锡的控制合成
• 4.1 引言
• 4.1.1 硫化锡的晶体结构
• 4.1.2 硫化锡的性质及研究现状
• 4.1.3 论文研究思路的形成
• 4.2 水热合成硫化锡
• 4.2.1 实验部分
• 4.2.2 结果与讨论
• 4.2.3 其它反应条件的影响
• 小结
• 参考文献
• 第五章 萃取溶剂热法制备硫化铋纳米棒
• 5.1 引言
• 5.1.1 萃取溶剂热在纳米材料制备中的应用概述
• 5.1.2 硫化铋的晶体结构及研究现状
• 5.2 硫化铋纳米棒的制备与荧光性质研究
• 5.2.1 实验部分
• 5.2.2 结果与讨论
• 5.2.3 其它反应条件的影响
• 5.2.4 荧光发光性质
• 小结
• 参考文献
• 第六章 片状BiOCl的制备
• 6.1 引言
• 6.1.1 BiOCl的晶体结构
• 6.1.2 BiOCl的性质及应用
• 6.1.3 BiOCl的研究现状
• 6.1.4 本论文研究思路的形成
• 6.2 溶剂热制备片状BiOCl
• 6.2.1 实验部分
• 6.2.2 结果与讨论
• 6.2.3 其它反应条件的影响
• 小结
• 参考文献
• 有待研究的问题
• 致谢
• 攻读博士学位期间发表的论文
• 学位论文评阅及答辩情况表