多級(jí)結(jié)構(gòu)氫氧化物納米材料的可控合成及其應(yīng)用研究.pdf

1、金屬氫氧化物納米材料作為一種重要的功能材料，得到了廣泛的研究。多級(jí)結(jié)構(gòu)的可控形態(tài)、取向和維度，成為材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。由于其具有的一些特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，將會(huì)在電磁學(xué)、電子學(xué)、催化、水處理和能源方面有廣泛的潛在應(yīng)用。因此，獲得具有特定尺寸、形貌、維度、高分散性的多級(jí)結(jié)構(gòu)的氫氧化物納米材料具有重要意義。然而，目前多級(jí)結(jié)構(gòu)的氫氧化物納米材料合成方法大都使用模板、表面活性劑、有毒的有機(jī)溶劑和復(fù)雜的過程。本論文設(shè)計(jì)了一種多級(jí)結(jié)構(gòu)氫氧化物納米

2、材料的液相化學(xué)調(diào)控合成方法，并且發(fā)展了一種由金屬氫氧化物直接熱解制備多級(jí)結(jié)構(gòu)的功能納米復(fù)合材料的的新途徑。
　　 主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1、將硝酸鈷、硝酸鋁、氫氧化鈉和水楊酸鈉在水熱條件下反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了一種新型多級(jí)結(jié)構(gòu)的水楊酸根插層的層狀金屬氫氧化物—CoAl-SalLDHs的一步合成，得到的材料尺寸均一，無(wú)團(tuán)聚，直徑大約在2μm。XRD、SEM、TEM、HRTEM和FT-IR對(duì)樣品進(jìn)行了表征，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明水楊酸鈉的濃

3、度、反映的溫度和時(shí)間是影響花狀CoAl-Sal LDHs生長(zhǎng)的重要因素。通過這些因素的調(diào)控，可在較大范圍內(nèi)調(diào)控多級(jí)結(jié)構(gòu)納米材料的尺寸和形貌，組裝納米片的厚度在10-25 nm之間，大小在1-5μm之間。
　　 2、以CoAl-Sal LDHs為前驅(qū)體通過控制熱解溫度，實(shí)現(xiàn)了花狀多級(jí)結(jié)構(gòu)的C/CoO-Al2O3，C/Co-CoAl2O4納米復(fù)合材料的可控制備。這些納米復(fù)合材料對(duì)剛果紅表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附性能。通過XRD、SEM、TEM

4、、BET、Raman及FT-IR等表征手段對(duì)復(fù)合材料的組成、微觀結(jié)構(gòu)、比表面積和孔徑分析及表面狀態(tài)分析表明，該多級(jí)結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料仍然保持花狀結(jié)構(gòu)，氧化物納米粒子高度分散在碳基質(zhì)上;是典型的介孔材料，孔徑約為15nm;表面存在大量的-OH，COO-等功能基團(tuán)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合材料的表面功能化。并探討了復(fù)合材料的組成、結(jié)構(gòu)及表面狀態(tài)對(duì)其吸附性能的影響。
　　 3、采用了簡(jiǎn)單的一步水熱反應(yīng)法制備了由8-10nm的Eu(OH)3納米粒子組