钼系纳米材料的合成、表征及性能研究

论文摘要

钼系材料以其丰富资源和优异性能,广泛应用于化工、军事、电子、生物医药、农业等领域。钼系纳米材料因其独特的光、电、磁和机械性能,在纳米器件和功能材料等领域具有广阔的潜在技术应用前景。大量文献调研显示,钼系纳米材料的研究相对滞后,如何合理利用钼资源,最大限度地开发钼系纳米材料是贯穿本论文的宗旨。本论文采用软化学途径和水(溶剂)热制备技术,成功地合成出了钼氧化物、多钼金属氧酸盐、钼酸盐等钼系纳米结构材料,实现了对其形貌的调控,发现了一些具有实际意义和推广价值的功能特性。1.采用温和的水(溶剂)热条件,利用钼过氧前驱体溶液和适度的还原剂,成功地制备了MoO2纳米粒子和MoO2纳米须,首次实现了在温和液相条件下MoO2形貌控制。传统的MoO2制备都是通过高温固相、电化学、γ射线照射等方法,因此,此方法是一条新的温和液相合成MoO2路线,具有简单易行的特点。2.利用微乳法,结合溶剂热技术,首次成功地合成了3种氨基酸钼磷酸盐纳米结构材料。采用相同的方法,还制备了其他6种氨基酸多金属氧酸盐纳米材料。并利用层接层自组装技术,将氨基酸多钼金属氧酸盐纳米粒子/纳米棒组装成膜,此方法为具有功能特性纳米粒子/纳米棒的使用找到了一条较好的途径。3.采用微乳液体系,首次成功地制备了CoMoO4纳米棒/纳米须,与块体CoMoO4材料的性质相比, CoMoO4纳米结构材料具有新奇的电化学性质,有望应用于电化学分析等领域。4.在水热条件下,制备了一种大孔结晶材料[(CH3)4N]2Mo6O19。在室温条件下,制备了(CTA)2[MoO2(O2)2]多孔簇材料,初步推测,该孔状晶体可能具有更好的催化等性能,实验测试在进行中。5.采用牛津杯测试、自制测试滤纸片的方法,首次系统地研究了所制备纳米结构材料对大肠杆菌的抗菌效果。首次发现所制备纳米材料显著的抗菌活性。此方法为钼系纳米结构材料的性质研究、应用开发找到了一条新途径,具有潜在的实际意义和应用推广价值。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1 章 绪论
• 1.1 我国钼资源概况
• 1.2 纳米材料的特征
• 1.2.1 量子尺寸效应
• 1.2.2 小尺寸效应
• 1.2.3 表面效应
• 1.2.4 宏观量子隧道效应
• 1.3 纳米材料的制备
• 1.3.1 低维纳米材料的合成方法
• 1.3.2 层接层自组装膜的制作
• 1.3.3 孔材料的合成
• 1.4 钼系纳米材料
• 1.4.1 概述
• 1.4.2 国内外研究进展及展望
• 1.4.2.1 钼金属纳米材料及掺杂
• 1.4.2.2 钼金属氧化物纳米材料
• 1.4.2.3 杂多钼酸盐纳米材料
• 2 （ X = S, Se, Si ） 纳米材料'>1.4.2.4 MoX₂ （ X = S, Se, Si ） 纳米材料
• 1.4.2.5 钼酸盐纳米材料
• 1.4.2.6 钼系无机抗菌剂简介
• 1.5 论文选题和主要内容
• 1.5.1 本论文选题依据
• 1.5.2 本论文主要研究内容与结果
• 1.5.2.1 主要研究内容
• 1.5.2.2 主要研究成果
• 参考文献
• 第2 章 二氧化钼纳米材料的软化学途径合成及其表征
• 2.1 引言
• 2）的水热合成'>2.2 晶体二氧化钼纳米粒子（nano-MoO₂）的水热合成
• 2.2.1 实验部分
• 2.2.1.1 试剂与仪器
• 2 的合成'>2.2.1.2 nano-MoO₂的合成
• 2.2.2 结果与讨论
• 2.2.2.1 合成讨论
• 2.2.2.2 XRD 粉末衍射
• 2.2.2.3 产品形貌分析
• 2.2.2.4 磁性和电导率的测定
• 2.2.2.5 电化学行为和电催化
• 2）的溶剂热合成'>2.3 晶体二氧化钼纳米须（whisker-MoO₂）的溶剂热合成
• 2.3.1 实验部分
• 2.3.1.1 试剂与仪器
• 2 的合成'>2.3.1.2 whisker-MoO₂的合成
• 2.3.2 结果与讨论
• 2.3.2.1 合成讨论
• 2.3.2.2 XRD 粉末衍射
• 2.3.2.3 产品形貌分析
• 2.3.2.4 电化学分析
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 第3 章 氨基酸多金属氧酸盐纳米材料的合成、自组装多层膜及抗菌活性测试
• 3.1 引言
• 3.2 九种氨基酸多金属氧酸盐纳米材料的合成
• 3.2.1 实验部分
• 3.2.2 结果与讨论
• 3.2.2.1 氨基酸十二钼磷酸盐纳米棒和纳米粒子的合成与表征
• 3.2.2.2 nano-1 和 NPOMs-1 中 CTAB 掺杂量的确定
• 3.2.2.3 nano-1 与smr-1 的比较
• 3.2.2.4 氨基酸十二钨磷（钨硅）酸盐纳米材料的合成与表征
• 3.3 甘氨酸十二钼磷酸盐纳米材料的自组装多层膜
• 3.3.1 实验部分
• 3.3.2 结果与讨论
• 3.4 抗菌测试
• 3.4.1 实验部分
• 3.4.2 结果与讨论
• 3.4.2.1 九种氨基酸多金属氧酸盐纳米材料的抗菌测试
• 3.4.2.2 nano-1 的抗菌活性探究
• 3.4.2.3 nano-1 自组装膜的抗菌活性
• 3.4.2.4 NPOMs-1 自组装膜的抗菌活性
• 3.5 本章小结
• 参考文献
• 第4 章 钼酸盐纳米材料的合成、表征及性能研究
• 4.1 引言
• 4 / whisker-CoMoO₄ 的选择合成'>4.2 结晶rod-CoMoO₄ / whisker-CoMoO₄的选择合成
• 4.2.1 实验部分
• 4.2.2 结果与讨论
• 4 的电化学行为'>4.3 rod-CoMoO₄的电化学行为
• 4.3.1 实验部分
• 4.3.2 结果与讨论
• 4 电化学性质'>4.3.2.1 rod-CoMoO₄电化学性质
• 4 的电化学性质比较'>4.3.2.2 与rod-CoWO₄的电化学性质比较
• 4 的磁性质'>4.4 rod-CoMoO₄的磁性质
• 4 抗菌测试'>4.5 rod-CoMoO₄抗菌测试
• 4.6 本章小结
• 参考文献
• 第5 章 钼系大孔材料的合成与表征
• 5.1 引言
• 5.2 化合物（1）大孔材料
• 5.2.1 实验部分
• 5.2.1.1 试剂与仪器
• 5.2.1.2 水热合成
• 5.2.1.3 结构测定
• 5.2.2 结果与讨论
• 5.2.2.1 水热合成
• 5.2.2.2 电镜表征
• 5.2.2.3 单晶结构解析
• 5.2.2.4 X 射线粉末衍射
• 5.2.2.5 循环伏安测试
• 5.3 化合物（2）多孔簇材料
• 5.3.1 实验部分
• 5.3.1.1 试剂与仪器
• 5.3.1.2 常温合成
• 5.3.2 结果与讨论
• 5.3.2.1 合成
• 5.3.2.2 电镜表征
• 5.3.2.3 红外光谱
• 5.4 本章小结
• 参考文献
• 结论
• 附录
• 致谢
• 博士期间发表论文