论文摘要
作为一类功能性氧化物,钒氧化物纳米材料呈现出许多有趣的性质和广阔的应用前景。本论文主要选取钒氧化物纳米材料为研究对象,探讨利用溶液化学法进行控制合成和级次结构的构建。研究内容涉及水/溶剂热等方法合成钒基一维纳米结构、空心球结构、客体掺杂的一维固溶体,钒氧化物的纳米材料在溶液相中的形成机理,旨在寻找形貌、尺寸和组分等方面的控制合成途径,探索性质及潜在应用价值,为钒氧化物纳米材料控制合成和性能研究提供借鉴。主要研究内容和结果如下:1.水热方法合成钒基一维纳米结构以自制的一种混合价态钒（IV,V）前驱物为原料,在没有模板剂条件下,水热方法合成了单斜B相亚稳态VO2纳米带、混合价态钒（IV,V）氧化物纳米带、水合V2O5以及其它钒基复合一维纳米结构。利用XRD、TEM、SEM等手段对所制备的样品进行了表征,探讨了VO2（B）纳米带的形成机理,初步研究了VO2（B）纳米带和水合V2O5纳米线作为水溶液锂离子电池电极材料的应用性能。2.钒氧化物空心球的合成利用乙酰丙酮氧钒（IV）为前驱物,采取简单的一步无模板溶剂热法合成了由尺寸小于10 nm的V2O3纳米颗粒构筑而成的空心球结构。通过控制前驱物用量,可以控制其尺寸分别为200 nm,500 nm和1100 nm,这是首次有关无模板合成尺寸可控的低价态钒氧化物空心球的报道。研究结果表明,在这一无水溶剂热合成过程中,体系中少量水的存在对空心球的形成有着重要的影响。在空气气氛下煅烧V2O3空心球获得了相应的不同尺寸的V2O5空心球。利用循环伏安法对钒氧化物空心球的电化学性质进行的初步研究表明:空心球结构具有较好的电化学稳定性。3.W掺杂的VO2一维固溶体的制备和性能将水热法和煅烧手段相结合,制备了不同W掺杂量的VO2一维固溶体结构。XRD表明,W已进入VO2晶格形成固溶体,随着样品中W元素的含量增加,产物逐渐由单斜相VO2（M）转变为四方相VO2（R）,表明W元素的掺杂有效降低了VO2的相变温度。利用FTIR手段对固溶体的光学性质进行了表征,研究发现,当温度高于相变温度时,随VO2相变发生,红外区透过率明显降低。
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摘要英文摘要第一章 绪论1.1 纳米材料概述1.1.1 纳米材料1.1.2 纳米材料研究进展1.2 钒氧化合物1.2.1 钒氧化物的结构、用途及其纳米材料研究进展2O5'>1.2.1.1 V2O51.2.1.2 混合价钒氧化物2'>1.2.1.3 VO21.2.2 钒氧化物纳米材料合成方法1.2.2.1 静电纺丝法（电喷技术）1.2.2.2 模板法1.2.2.3 水热方法1.2.2.4 溶胶-凝胶方法1.2.2.5 物理方法1.3 本课题的研究目的、内容及主要结果1.4 参考文献第二章 一维钒氧化物纳米材料的制备2.1 引言2.2 实验部分2.2.1 前驱物的制备2（B）纳米带的典型水热合成'>2.2.2 VO2（B）纳米带的典型水热合成2.2.3 混合价态钒氧化物一维纳米结构的水热合成2.2.4 产物表征2.2.5 电化学性质表征2.3 结果与讨论2.3.1 前驱物的合成2（B）纳米带的结构和形貌'>2.3.2 VO2（B）纳米带的结构和形貌2.3.3 反应溶剂对产物形貌的影响2.3.4 混合价钒氧化物纳米带2.3.5 一维纳米结构的形成过程2.3.6 其它钒基衍生物一维纳米结构2.3.7 在水溶液电解质中的电化学性质2.4 小结2.5 参考文献第三章 无模板方法合成钒氧化物空心球3.1 引言3.2 实验部分2的制备'>3.2.1 VO（acac）2的制备3.2.2 制备VOHSs 的典型实验3.2.3 产物表征3.2.4 产物的电化学性质表征3.3 结果与分析3.3.1 乙酰丙酮氧钒3.3.2 VOHSs 的形貌和结构3.3.3 反应条件的影响2O5空心球'>3.3.4 V2O5空心球3.3.5 水对产物的影响3.3.6 VOHSs 的形成过程3.3.7 空心球的电化学性质测试3.4 本章小结3.5 参考文献一维固溶体'>第四章W 掺杂的VO一维固溶体4.1 引言4.2 实验部分B一维纳米结构的水热过程'>4.2.1 合成W 掺杂的VOB一维纳米结构的水热过程一维固溶体的合成'>4.2.2 W 掺杂VO一维固溶体的合成4.2.3 产物表征4.2.4 FTIR 表征4.3 结果与讨论B纳米带'>4.3.1 W 掺杂的VOB纳米带4.3.1.1 形貌和结构4.3.1.2 生长机理一维固溶体'>4.3.2 W 掺杂VO一维固溶体4.3.3 光学性质4.4 小结4.5 参考文献第五章 结论与展望论文发表情况致谢
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