介孔氧化鋯及其與納米碳復(fù)合材料的制備與表征.pdf

1、摘要氧化鋯材料具有酸堿性、優(yōu)良的離子交換性能及表面富集的氧缺位，在催化、分離等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值。新型的納米碳材料(碳納米管、石墨烯)因其優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)性能被認(rèn)為是提高金屬氧化物性能的優(yōu)良載體，將其與氧化鋯復(fù)合，有望獲得具有優(yōu)異性能的復(fù)合材料。本文探索新的路徑合成了具有介孔結(jié)構(gòu)的氧化鋯材料，進(jìn)一步合成出介孔氧化鋯／碳納米管復(fù)合材料、氧化鋯／石墨烯復(fù)合材料，并進(jìn)行了表征分析。主要內(nèi)容分為以下3個(gè)部分：一、表面活性劑模板法合成高

2、熱穩(wěn)定性介孔氧化鋯材料利用陰離子表面活性劑作模板，通過(guò)水熱均勻沉淀途徑成功合成了具有高熱穩(wěn)定性的介孔氧化鋯。該方法用十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)作為介孔結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向劑，又利用其含S基團(tuán)的特點(diǎn)在煅燒后起到了穩(wěn)定劑的作用。采用透射電鏡、N2吸附一脫附、X射線粉末衍射、紅外光譜測(cè)試手段對(duì)樣品進(jìn)行了表征。研究表明，經(jīng)500℃煅燒后，產(chǎn)物具有蠕蟲狀介孔結(jié)構(gòu)，經(jīng)600℃煅燒后仍為四方相，且保持其介孔結(jié)構(gòu)，顯示出較高的熱穩(wěn)定性。二、介孔氧化鋯／碳納米管

3、復(fù)合材料的合成及性能表征利用陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，通過(guò)水熱途徑成功合成了介孔氧化鋯／碳納米管復(fù)合材料，采用透射電鏡、N2吸附一脫附、X射線粉末衍射、紅外光譜測(cè)試手段對(duì)樣品進(jìn)行了表征。研究表明，碳納米管與氧化鋯納米顆粒結(jié)合均勻，氧化鋯具有不規(guī)則介孔結(jié)構(gòu)，為立方晶相。此復(fù)合材料獨(dú)特的一維管狀一介孔結(jié)構(gòu)，比表面積達(dá)312m2／g，孔分布集中在318am和124rim。三、氧化鋯／石墨烯復(fù)合材料的合成及

4、性能表征利用硫化鈉(Na2S)在水一異丙醇溶液中水解產(chǎn)生的OH。作為Zr4沉淀劑，同時(shí)利用其在水解過(guò)程中產(chǎn)生的HS‘、H2S作為氧化石墨烯的還原劑，通過(guò)一步法并經(jīng)水熱處理制備得到氧化鋯／石墨烯復(fù)合材料。采用透射電鏡、X射線粉末衍射、紅外光譜測(cè)試手段對(duì)樣品進(jìn)行了表征。研究表明，氧化鋯納米顆粒均勻的沉積在石墨烯片層結(jié)構(gòu)上，且致密度良好，氧化鋯具有四方晶相。碩士研究生朱富強(qiáng)(分析化學(xué))指導(dǎo)教師王宗花教授關(guān)鍵詞：碳納米管；石墨烯；氧化鋯；復(fù)合材

5、料目錄第一章引言／刪刪㈣㈣㈣Y208817111新型碳材料(碳納米管、石墨烯)1111碳納米管結(jié)構(gòu)及性能1112碳納米管及其復(fù)合材料的制備與研究進(jìn)展2113石墨烯結(jié)構(gòu)及性能3114石墨烯及其復(fù)合材料的制備與研究進(jìn)展412氧化鋯材料5121氧化鋯材料的結(jié)構(gòu)性能及應(yīng)用5122氧化鋯材料的制備與研究進(jìn)展613論文的選題背景和主要研究?jī)?nèi)容6第二章表面活性劑模板法合成高熱穩(wěn)定性介孔氧化锫821引言822實(shí)驗(yàn)部分8221試劑8222介孔氧化鋯的制備