金屬鎳微米-納米結(jié)構(gòu)的制備與自組裝.pdf

1、1.本論文研究了室溫下通過犧牲模板法制備鎳微米空心球的方法.在合適的反應(yīng)條件下，通過Ni2+離子和鋅球表面的置換反應(yīng)在鋅表面形成一層均勻的鎳殼，然后用NaOH溶液溶去鋅和ZnO等組成的核，得到比較規(guī)則的鎳微米空心球.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氨水和鎳鹽的濃度是形成規(guī)則鎳空心球的關(guān)鍵條件.掃描電子顯微鏡和X-射線衍射儀分析可以發(fā)現(xiàn)，這些鎳空心球的直徑主要分布在3到8微米之間，組成鎳空心球的晶粒尺寸在5nm左右.室溫磁測量表明，空心球的飽和磁化強(qiáng)度Ms的值

2、(11.2emu/g)明顯低于鎳粒子的飽和磁化強(qiáng)度(文獻(xiàn)報(bào)道大約在32emu/g)，這可能是表面效應(yīng)引起的.這些空心球在催化等方面都具有潛在的應(yīng)用價(jià)值. 2.研究了粒子形貌和聚集狀態(tài)對(duì)磁場誘導(dǎo)組裝的影響.首先，通過簡單的水熱反應(yīng)合成了鎳納米微晶，在磁場誘導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)了鎳的針狀納米微晶自組裝，發(fā)現(xiàn)針狀納米微晶在磁誘導(dǎo)過程中，其易磁化軸與磁力線方向一致，組裝成多晶納米線，材料的磁性能也明顯得到改善。其次，研究了鎳空心微球在磁場誘導(dǎo)下的自

3、組裝行為，發(fā)現(xiàn)隨著外磁場強(qiáng)度的增強(qiáng)，鎳空心微球的排列逐漸有序化.最后，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室最近在其他特殊形貌和聚集狀態(tài)的磁性粒子自組裝方面的工作，對(duì)具體結(jié)果進(jìn)行了分析討論.發(fā)現(xiàn)，除了片狀，其他特殊形貌的磁性納米粒子在磁場下都趨向于組裝成線形或者鏈形，磁性能都得到了提高；合成的時(shí)候加磁場比僅對(duì)制備好的納米粒子加磁場，組裝后的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定；實(shí)心結(jié)構(gòu)比空心結(jié)構(gòu)更容易受磁場誘導(dǎo)，結(jié)晶性好的磁性材料也易于在磁場下組裝；非磁性包裹層有利用阻止磁性納米材料團(tuán)