水、醇体系合成金属Ni、Co纳米材料

论文摘要

本论文通过将分析化学中金属离子鉴别和分离的特征反应应用到金属纳米材料的合成与制备路线中，丰富和发展了纳米材料的液相化学合成方法。该合成思想具体通过采用室温液相、水热、回流等技术，辅以多种还原手段，选择性地合成了Ni，Co等金属纳米材料，并研究了所制备样品的结构、形貌、尺寸及其与性能之间的关系。主要内容归纳如下： 1．发展了液相法合成多级结构纳米材料技术。把以往用来鉴别Ni2+的丁二酮肟作为配位剂引入Ni纳米材料的合成中，在表面活性剂SDBS的辅助下，水热合成了橙状结构的Ni纳米晶。其矫顽力Hc为120 Oe。 2．用金属还原方法制备了金属纳米材料。在水溶液中，用锌粉还原氯化镍在室温制得了镍纳米管。纳米管的平均内径30-150nm，壁厚约5-20nm。其矫顽力Hc为195 Oe。在乙醇溶液中，合成了锌掺杂的镍纳米管。纳米管的平均内径100—200nm，壁厚10-20nm。其矫顽力Hc为515.6 Oe。选择活性Raney镍作为还原剂，晶种引导生长法合成了骨架结构的银。利用所合成的Ni纳米管作为还原剂制备了Ag树枝晶。 3．室温下制备金属钴纳米晶体。在室温下乙醇溶液中以水合肼还原合成了树枝状钴纳米晶体。研究表明影响产物形貌的根本因素是反应速度，树枝晶的形成可以用扩散限制模型解释。其矫顽力Hc为500 Oe。为了控制反应速度从而控制最终产物的形貌，将广泛用于从废物中提取Cu，Fe，Co，Ni和其它一些金属离子的萃取剂N530引入实验体系，利用N530与Co2+离子的络合作用，制备了片状聚集的花状Co晶体。其磁矫顽力Hc为360 Oe。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 金属纳米材料的液相合成进展
• §1.1 引言
• §1.1.1 金属磁性纳米材料的磁学基础
• §1.1.2 金属纳米粒子在催化领域中的应用
• §1.2 液相法合成金属纳米材料的概述
• §1.2.1 化学还原法
• §1.2.1.1 水溶液中还原
• §1.2.1.2 非水溶液中还原
• §1.2.2 电解还原法
• §1.2.3 γ-射线辐照法
• §1.2.4 有机金属前驱物分解法
• §1.3 水热合成金属纳米材料
• §1.3.1 水热合成技术简介
• §1.3.2 水热合成金属纳米材料的进展
• §1.4 室温液相合成金属纳米材料的进展
• 参考文献
• 第二章 橙状金属Ni纳米结构的水热合成及性能
• §2.1 引言
• §2.2 实验过程及分析测试
• §2.3 实验结果和讨论
• §2.4 结论
• 参考文献
• 第三章 Ni纳米管的室温液相合成及性能
• §3.1 Ni纳米管和Zn掺杂的Ni纳米管的合成
• §3.1.1 引言
• §3.1.2 水溶液中以金属还原途径制备Ni纳米管
• §3.1.2.1 实验过程及分析测试
• §3.1.2.2 试验结果和讨论
• §3.1.2.3 结论
• §3.1.3 乙醇溶液中制备Zn惨杂的Ni纳米管
• §3.1.3.1 实验过程及分析测试
• §3.1.3.2 实验结果和讨论
• §3.1.3.3 结论
• §3.2 以Ni结构导向的Ag纳米结构的生长
• §3.2.1 Ni纳米管导向的Ag树枝晶的生成
• §3.2.1.1 引言
• §3.2.1.2 实验过程及分析测试
• §3.2.1.3 实验结果和讨论
• §3.2.1.4 结论
• §3.2.2 Raney Ni制备Ag骨架结构
• §3.2.2.1 引言
• §3.2.2.2 实验过程及分析测试
• §3.2.2.3 实验结果和讨论
• §3.2.2.4 结论
• §3.3 本章小结
• 参考文献
• 第四章 Co纳米磁性材料的室温合成及磁学性能
• §4.1 室温下树枝状钴纳米晶体的生长
• §4.1.1 引言
• §4.1.2 实验过程及分析测试
• §4.1.3 试验结果和讨论
• §4.1.4 结论
• §4.2 萃取剂N530引导的花状Co纳米晶的制备
• §4.2.1 引言
• §4.2.2 实验过程及分析测试
• §4.2.3 实验结果和讨论
• §4.2.4 结论
• §4.3 本章小结
• 参考文献
• 附录:攻读博士学位期间发表的论文
• 致谢