前驅(qū)體路線合成特殊形貌的無機(jī)氧化物.pdf

1、本文利用金屬離子與溶劑的配位作用,采用前驅(qū)體路線,首先合成出具有特殊形貌的無機(jī)氧化物前驅(qū)體,然后采用高溫焙燒的方法得到保留有前驅(qū)體形貌的無機(jī)氧化物(TiO2,NiO,MgO和NiTiO3)。利用SEM、XRD、TG、FT-IR、TEM等多種測試技術(shù)對得到的前驅(qū)體以及氧化物進(jìn)行了表征。通過對前驅(qū)體和反應(yīng)過程的研究,對制備的無機(jī)氧化物的生長機(jī)制提出一些合理解釋。通過對氧化物的表征,研究了形貌對其物理化學(xué)性質(zhì)的影響。對得到的無機(jī)氧化物進(jìn)行了光

2、催化、染料敏化太陽能電池、超級電容器、有機(jī)催化等方面的性質(zhì)測試,以期待其在能源與環(huán)境處理等方面的應(yīng)用。
　　 本論文主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.以鈦酸四丁酯(TBT)為鈦源,以乙二醇(EG)為溶劑和配體,通過調(diào)控TBT和EG的體積比,在VTBT／VEG=1／20,1／40,1／60時,分別得到短、中、長三種長度的TiO2納米柱前驅(qū)體。為了提高納米柱的晶化度,對納米柱進(jìn)行了有機(jī)胺包覆處理,處理后的樣品在700℃下焙燒2小

3、時后仍保持銳鈦礦結(jié)構(gòu)。將得到的納米柱作為光陽極材料,設(shè)計了納米柱夾心的“三明治”結(jié)構(gòu)光陽極,并組裝成染料敏化太陽能電池,測試了光電轉(zhuǎn)換效率,發(fā)現(xiàn)納米柱的長度和晶化度是影響其效率的主要因素,其效率隨長度增加和晶化度的提高而增加。
　　 2.以醋酸鎳為鎳源,以乙二醇為溶劑和配體,采用前驅(qū)體路線和水熱法,得到薄片狀NiO前驅(qū)體,最后高溫焙燒得到多孔NiO納米薄片。對樣品進(jìn)行了多種必要表征,并測試了其超級電容器和P型染料敏化太陽能電池光

4、電能量轉(zhuǎn)換效率,結(jié)果表明制備的多孔NiO納米薄片具有較大的法拉第贗電容和相對較高的P型染料敏化太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率。
　　 3.以氯化鎂為鎂源,采用前驅(qū)體路線首先合成了碳酸鎂納米柱,進(jìn)一步將納米柱做水熱處理后,得到三維花狀堿式碳酸鎂微球,焙燒三維花狀堿式碳酸鎂微球前驅(qū)體得到花狀MgO微球。利用XRD和SEM對反應(yīng)過程進(jìn)行了研究,推測了可能形成的機(jī)理。將MgO微球作為催化劑催化Claisen-Schmidt反應(yīng)。