铬酸盐系列纳米结构的制备及表征

论文摘要

本文通过简单的溶液法、水热法可控地制备出具有特殊形貌的铬酸盐，并通过场发射扫描电镜、透射电镜对其形貌进行了表征，应用X射线衍射仪、X射线能谱仪，对产物的成分进行了分析，具体的研究结果如下：一、碱式铬酸铜纳米带的水热制备采用水热法，在没有添加任何表面活性剂的条件下，成功的合成了宽度和厚度分别是15 nm和30～40 nm碱式铬酸铜的纳米带结构。通过改变实验参数，如反应温度和反应时间，发现纳米带的宽度和长度也随之变化。另外，这种碱式铬酸铜纳米带对电子辐射非常敏感，短时间的电子辐射即可造成严重的辐射损伤，随着辐射时间的延长，碱式铬酸铜中结构水逐渐失去，最终形成多孔结构的纳米带。二、铬酸锶纳米带的简单制备及其生长机理的研究在室温下采用简单的溶液法，制备出宽度为100～300 nm的铬酸锶纳米带。利用电视显微镜对纳米带的形成进行了原位观察，发现铬酸锶纳米带是由开始的菱形结构逐渐演变而得。这种菱形结构并不稳定，随着时间的延长，菱形结构逐渐消失，取而代之的是一维的铬酸锶纳米结构。这一发现对晶体的生长过程控制及其生长机理的研究具有十分重要的意义。三、铬酸钴微米球的简单制备以钴盐和铬酸钾为反应物，在适量表面活性剂存在的情况下，采用简单的溶液法，可控的制备了不同形貌的铬酸钴。以氯化钴为原料时，得到由直径为100 nm的纳米棒组装而成的直径为4μm的球状结构。但当换用硫酸钴为原料时，得到了木耳状的片层结构，纳米片的厚度约为20 nm。四、Cr2O3在TiO2纳米管中的掺杂行为共沉淀法制备Cr2O3和TiO2的复合粉体，水热处理后得到Cr2O3掺杂的TiO2纳米管，其管长为500～600 nm，直径10～20 nm，壁厚4～6 nm。与纯的TiO2相比，Cr2O3／TiO2复合粉体的紫外可见光吸收光谱显著红移。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 纳米材料和纳米技术
• 1.3 一维纳米材料的分类及制备方法
• 1.4 一维纳米材料的性质及应用
• 1.4.1 一维纳米材料的性质
• 1.4.2 一维纳米材料的应用
• 1.5 一维纳米材料的表征手段
• 1.5.1 X射线衍射分析
• 1.5.2 透射电子显微分析
• 1.5.3 扫描电子显微分析
• 1.5.4 热重差示扫描（TG-DSC）分析
• 1.5.5 紫外可见吸收光谱（UV-Vis）分析
• 1.6 铬酸盐纳米材料研究进展及应用
• 1.7 本课题的研究目的及意义
• 第二章 碱式铬酸铜纳米带的水热制备
• 2.1 引言
• 2.2 碱式铬酸铜纳米带的水热制备
• 2.2.1 实验仪器和试剂
• 2.2.2 碱式铬酸铜的制备
• 2.2.3 测试手段
• 2.3 实验结果与讨论
• 2.3.1 SEM、TEM分析
• 2.3.2 X射线衍射分析
• 2.4 反应温度对产物形貌的影响
• 2.5 碱式铬酸铜纳米带的反应方程及形成机理
• 2.6 碱式铬酸铜的热稳定性分析
• 2.7 小结
• 第三章 铬酸锶纳米结构的制备
• 3.1 引言
• 4纳米结构的制备'>3.2 SrCrO₄纳米结构的制备
• 3.2.1 实验仪器与试剂
• 4纳米结构的制备'>3.2.2 SrCrO₄纳米结构的制备
• 3.2.3 测试手段
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 所得产物的成分分析
• 3.3.2 产物的形貌分析
• 3.3.3 反应的初期产物
• 3.3.4 产物的溶解性
• 4生长过程中的影响因素'>3.4 SrCrO₄生长过程中的影响因素
• 3.4.1 反应物添加顺序的影响
• 3.4.2 表面活性剂种类的影响
• 3.4.3 反应物浓度的影响
• 4纳米结构的生长模式'>3.5 电视显微镜原位观察SrCrO₄纳米结构的生长模式
• 3.6 铬酸锶纳米带的光吸收性
• 3.7 小结
• 第四章 溶液法制备铬酸钴微球和纳米片
• 4.1 引言
• 4.2 铬酸钴微米球的制备
• 4.2.1 实验仪器和试剂
• 4.2.2 铬酸钴纳米结构的溶液法制备
• 4.2.3 测试手段
• 4.3 实验结果与讨论
• 4.3.1 产物的形貌分析
• 4.3.2 产物的成分分析
• 4.4 表面活性剂对产物形貌的影响
• 4.5 小结
• 2O₃在一维TiO₂中的掺杂行为'>第五章 Cr₂O₃在一维TiO₂中的掺杂行为
• 5.1 引言
• 2O₃与TiO₂复合粉体的制备'>5.2 Cr₂O₃与TiO₂复合粉体的制备
• 5.2.1 实验仪器和试剂
• 5.2.2 沉淀剂的配制
• 4溶液的配制'>5.2.3 TiCl₄溶液的配制
• 5.2.4 复合粉体的制备过程
• 5.2.5 复合粉体的水热处理
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 样品的形貌分析
• 5.3.2 成分分析
• 5.3.3 紫外可见吸收光谱分析（UV-Vis）
• 5.4 小结
• 本文总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或待发表的文章