配位化学原理调控无机多级和空心微纳结构的合成及物性研究

论文摘要

本论文旨在探索利用简单的配位化学原理在液相中合成和组装无机多级和空心微纳结构材料,发展了对无机微纳结构材料物相和形貌进行同时控制的新合成路线,并对所合成的无机多级和空心微纳结构材料结构与性能之间的相关性进行了初步探讨。本论文主要内容归纳如下:1.作者首次利用二甲亚砜作为溶剂、硫源和还原剂,合成了双层雪花状Cu2S多级结构,同时实现控制目标产物的物相和形貌。这里二甲亚砜分解出的甲硫醇作为包覆试剂对Cu2S多级结构的形成起到重要作用。通过调节反应参数（温度、浓度等）可以实现对多级微结构的调节。2.作者首次提出采用大环多胺类配体辅助构筑无机晶体的微结构,在水溶性的大环多胺六甲基-1,4,8,11-四氮环十四-4,11-二烯存在下合成了花状NiS、β-Ni（OH）2、刺球状、核壳和空心γ-Mn3O4多级结构,并研究了其形成机理。3.作者发展了原位气泡模板法构筑空心结构的方法,无需任何表面活性剂的存在,巧妙利用药物分子亚硝基铁氰化钠中亚硝基和氰基不同的水解次序,成功地设计原位二次气泡模板法一步合成和组装了孔径可调的水铁矿双层空心球,并首次研究了水铁矿对乙醇的气敏性质。4.作者提出利用配合物前驱物中配体的不同去除方式构筑无机复合空心结构的方法。利用配合物前驱物草酸铁钾中草酸根的两种不同的去除方式,成功地合成了赤铁矿介孔空心球,并研究了其对乙醇和甲醛的气敏性质以及锂离子电池性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 无机多级微纳结构材料合成研究进展简介
• 1.2.1 表面活性剂或有机添加剂导向控制合成
• 1.2.2 配位剂导向控制合成
• 1.2.3 晶体自范性导向控制合成
• 1.3 化学液相法合成空心球材料简介
• 1.3.1 以PS球为模板的空心球合成方法
• 1.3.2 以无机球为模板的空心球合成方法
• 1.3.2.1 以无机球为硬模板的空心球合成方法
• 1.3.2.2 以无机球为自牺牲模板的空心球合成方法
• 1.3.3 以自组装体系为模板的空心球合成方法
• 1.3.4 以液滴或气泡为模板的空心球合成方法
• 1.4 纳米气敏材料简介
• 1.4.1 气敏电阻的工作原理及其特性
• 1.4.2 纳米气敏材料简介
• 1.5 锂离子电池纳米电极材料简介
• 1.6 本论文的选题背景和研究内容
• 参考文献
• 2S多级结构的制备'>第二章 双层雪花状Cu₂S多级结构的制备
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.3 产物表征
• 2.4 反应机理
• 2.5 小结
• 参考文献
• 第三章 大环多胺辅助液相法合成无机多级亚微米材料
• 3.1 引言
• 3.2 大环多胺辅助液相法合成均匀花状NiS图案
• 3.2.1 合成背景简介和合成思路的提出
• 3.2.2 实验部分
• 3.2.3 产物表征
• 3.2.4 形成机理研究
• 3.2.5 产物的光学性质
• 3.3 花状β-氢氧化镍的合成
• 3.3.1 合成背景简介和合成思路的提出
• 3.3.2 实验部分
• 3.3.3 产物表征
• 3.3.4 形成机理的初步研究
• 3O₄多级结构的液相法合成'>3.4 γ-Mn₃O₄多级结构的液相法合成
• 3.4.1 合成背景简介和合成思路的提出
• 3.4.2 实验部分
• 3.4.3 产物表征
• 3.4.4 形成机理探讨
• 3.5 小结
• 参考文献
• 第四章 孔径可调的自组装的双层水铁矿空球
• 4.1 合成背景简介和合成思路的提出
• 4.2 实验部分
• 4.3 产物表征
• 4.4 形成机理研究
• 4.5 对乙醇的气敏性质
• 4.6 小结
• 参考文献
• 第五章 具有介孔壳层的赤铁矿复合空心球的控制合成
• 5.1 合成背景简介和合成思路的提出
• 5.2 实验部分
• 5.3 产物表征
• 5.4 形成机理研究
• 5.5 对乙醇和甲醛的气敏性质研究
• 5.6 锂离子电池性能研究
• 5.7 小结
• 参考文献
• 附录:
• 1. 攻读博士学位期间发表的学术论文与取得的研究成果
• 2. 致谢