納米孔結(jié)構(gòu)La-,2-(MoO-,4-)-,3-和CeO-,2-稀土材料的構(gòu)建及其性能研究.pdf

1、本工作首次提出用超聲的方法合成三維孔結(jié)構(gòu)La2(MoO4)3微納米材料，并研究了其對(duì)甲醇的電催化性能；以水熱的方法合成了截面是六邊形的CeO2納米管，并研究了其對(duì)離子液體性能的影響。 1.層級(jí)多孔La2(MoO4)3微納米材料的制備 首次在表面活性劑的調(diào)控下用超聲的方法合成單晶層級(jí)多孔La2(MoO4)3微納米結(jié)構(gòu)，并考察了各種合成條件對(duì)其影響，如表面活性劑的濃度，表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)，溶液pH值等。單晶層級(jí)多孔La2(

2、MoO4)3微結(jié)構(gòu)用粉末X射線衍射儀(XRD)、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、氮吸附比表面積及孔徑測(cè)定儀等表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)合成單晶層級(jí)多孔La2(MoO4)3微結(jié)構(gòu)需要一個(gè)最低的陰離子表面活性劑SDS的濃度。當(dāng)SDS的濃度在0.02 mol/L以上時(shí)，合成的層級(jí)多孔La2(MoO4)3較完美，層級(jí)多孔La2(MoO4)3微結(jié)構(gòu)的尺寸也隨著SDS的濃度的增加而增大。在同等條件下用陽離子表面活性劑CTAB來調(diào)

3、控，當(dāng)CTAB的濃度達(dá)到1.0×10-3 mol/L時(shí)同樣可以合成層級(jí)多孔La2(MoO4)3微結(jié)構(gòu)，這意味著表面活性劑的電荷作用對(duì)合成層級(jí)多孔La2(MoO4)3作用不大而表面活性劑的疏水鏈卻起到重要的作用。研究還發(fā)現(xiàn)合成層級(jí)多孔La2(MoO4)3微結(jié)構(gòu)需要一個(gè)很窄的pH值范圍，只有當(dāng)pH值在8.0-9.0時(shí)在超聲作用下才能合成均一的層級(jí)多孔La2(MoO4)3微結(jié)構(gòu)?；诒砻婊钚詣┖统暤膮f(xié)同作用，文中提出了一條合成層級(jí)多孔La2

4、(MoO4)3微結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理，同時(shí)發(fā)現(xiàn)層級(jí)多孔La2(MoO4)3微結(jié)構(gòu)的孔結(jié)構(gòu)和比表面積也可通過表面活性劑來調(diào)控。 2.層級(jí)多孔La2(MoO4)3的電催化特性 以循環(huán)伏安法(CV)和計(jì)時(shí)電流法考察了層級(jí)多孔La2(MoO4)3微結(jié)構(gòu)和本體La2(MoO4)3修飾的玻碳電極在NaOH溶液中的電化學(xué)特性及其對(duì)甲醇的電催化性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)層級(jí)多孔La2(MoO4)3修飾的玻碳電極在NaOH溶液中電化學(xué)穩(wěn)定性較好。在同等條件

5、下通過計(jì)時(shí)電流法比較發(fā)現(xiàn)在恒定電位下層級(jí)多孔La2(MoO4)3修飾的玻碳電極的電流比本體La2(MoO4)3修飾的玻碳電極的響應(yīng)電流要大。研究還發(fā)現(xiàn)層級(jí)多孔La2(MoO4)3對(duì)NaOH溶液中甲醇是有顯著的電催化氧化作用，該氧化反應(yīng)是一個(gè)受擴(kuò)散控制的不可逆過程。此外，通過比較發(fā)現(xiàn)層級(jí)多孔La2(MoO4)3對(duì)NaOH溶液中甲醇的電催化氧化要比本體La2(MoO4)3好，該研究將為進(jìn)一步拓寬了層級(jí)多孔La2(MoO4)3在電化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)

6、用提供了重要信息。 3.一維單孔CeO2納米管的制備及其對(duì)離子液體性能的影響 通過調(diào)節(jié)尿素的濃度合成了不同形貌的Ce(OH)CO3，繼而以各種形貌的Ce(OH)CO3為前驅(qū)物以水熱的方法合成了截面是六邊形的一維單孔CeO2納米管。結(jié)果發(fā)現(xiàn)紡錘形的Ce(OH)CO3為前驅(qū)物有利于合成CeO2納米管。文中還考察了其它合成因素對(duì)合成CeO2納米管的影響，如NaOH濃度、水熱溫度等。研究表明在合成一維單孔CeO2納米管時(shí)高濃度的