影響鈮酸鋰結(jié)晶行為的化學(xué)反應(yīng)研究.pdf

1、鈮酸鋰因具有優(yōu)良的電學(xué)和光學(xué)特性引起了世界范圍內(nèi)科學(xué)家的廣泛研究興趣。如何有效控制鈮酸鋰的成核、生長，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)其化學(xué)組成、微觀形貌、晶格結(jié)構(gòu)乃至物理性質(zhì)的調(diào)控，對(duì)于深入研究結(jié)構(gòu)與物性的關(guān)聯(lián)，并最終實(shí)現(xiàn)按照人們的意愿設(shè)計(jì)合成功能材料具有重要意義。本論文對(duì)于鈮酸鋰的一維和三維微納米結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)合成、形成機(jī)制以及近化學(xué)計(jì)量比鈮酸鋰的液相、固相合成新方法等方面進(jìn)行了有益的探索。
　　 論文設(shè)計(jì)了有機(jī)配體調(diào)控微觀形貌的液相合成策略，并成功

2、地應(yīng)用到鈮酸鋰一維微米棒和三維微米空心球的合成中。通過探討有機(jī)配體的幾何構(gòu)型與產(chǎn)物微觀形貌的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)通過選擇不同種類的有機(jī)配體能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鈮酸鋰微觀結(jié)構(gòu)的有效剪裁，為調(diào)控其他鈮酸鹽的微觀形貌提供了有益參考。另外，本論文還對(duì)鈮酸鋰的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了初步研究，結(jié)果表明不同形貌的鈮酸鋰具有不同的禁帶寬度；通過對(duì)微觀形貌的剪裁能實(shí)現(xiàn)對(duì)其光學(xué)性能的有效調(diào)控。
　　 論文采用固相燃燒法制備鈮酸鋰微晶。在反應(yīng)過程中，尿素既作為燃燒劑又作為高活性

3、配體與原料絡(luò)合，從而大幅度降低了反應(yīng)活化能，實(shí)現(xiàn)了在較低溫度下鈮酸鋰的合成。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)的系統(tǒng)考察，給出了鈮酸鋰的最佳合成條件：反應(yīng)溫度為500-600oC，尿素與原料(鈮源和鋰源)的質(zhì)量比為3:1-4:1，反應(yīng)時(shí)間為2.5-4 h。
　　 論文開發(fā)了自犧牲模板法制備五氧化二鈮空心球和鈮酸鋰空心球的工藝路線。首先設(shè)計(jì)具有中空結(jié)構(gòu)的鈮前驅(qū)物H2(H2O)Nb206，而后分別通過脫水過程和固相燃燒過程實(shí)現(xiàn)了五氧化二鈮空心球以及鈮酸

4、鋰空心球的制備。紫外光譜結(jié)果表明，與體塊鈮酸鋰以及溶劑熱法合成的鈮酸鋰空心球相比，采用前驅(qū)物法合成的鈮酸鋰空心球缺陷較少?；趯?duì)空心球生長機(jī)制的分析，發(fā)現(xiàn)前驅(qū)物比較活潑，容易與其他金屬離子發(fā)生反應(yīng)，因而自犧牲模板法也同樣適用于合成其他中空結(jié)構(gòu)的鈮酸鹽。
　　 論文深入研究了化學(xué)合成方法在制備近化學(xué)計(jì)量比組分鈮酸鋰中的應(yīng)用。詳細(xì)探討了在固相燃燒合成反應(yīng)中加熱速率對(duì)產(chǎn)物組分的影響，發(fā)現(xiàn)隨著加熱速率的降低，鈮酸鋰中的鋰缺陷減少。在5-