微尺度無機(jī)材料的超聲化學(xué)與溶劑熱制備、表征及反應(yīng)機(jī)理研究.pdf

1、該論文旨在探索和研究微尺度(微米~納米)材料、納米結(jié)構(gòu)控制合成的新方法、新路線.通過充分的調(diào)研發(fā)展了溫和的反應(yīng)路線.具體工作總結(jié)如下:1.豐富和發(fā)展了超聲化學(xué)在納米材料、納米結(jié)構(gòu)合成中的應(yīng)用,利用超聲波空化產(chǎn)生的物理、化學(xué)效應(yīng)制備了多種具有新穎形貌和微結(jié)構(gòu)的納米材料,如:CdSe亞微米空球、MoS<,2>納米棒及一系列銅的硒化物(Cu<,2-x>Se,β-CuSe,Cu<,3>Se<,2>).研究了不同反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物的物相、形貌和尺寸的

2、影響,并提出了可能的反應(yīng)機(jī)理.(1)以陰離子表面活性劑在聲空化過程中形成的囊泡為模板,用形貌復(fù)制合成法制備了CdSe空球.我們發(fā)現(xiàn)表面活性劑十二烷基硫酸鈉的濃度對(duì)空球的生長有重要影響;(2)利用超聲空化產(chǎn)生剪切力、微射流的強(qiáng)烈的作用通過一個(gè)簡單的物理粉碎過程來獲得MoS<,2>納米棒.系統(tǒng)研究表明在制備MoS<,2>納米棒的過程中,酸處理和超聲輻射都是必不可少的;(3)利用超聲輻射所產(chǎn)生的OH自由基以及所生成的H<,2>O<,2>的氧化

3、作用,我們合成了一系列銅的硒化物,與表面活性劑在溶液中的微結(jié)構(gòu)相結(jié)合,對(duì)產(chǎn)物的形貌進(jìn)行了成功的控制.2.在前人的研究基礎(chǔ)上,我們將溶劑熱技術(shù)和單晶生長中的自種子技術(shù)(Self-seeding technique)成功的結(jié)合起來,發(fā)展了一種新穎的低溫溶劑熱方法(Solvothermal Solvent-Relief-Self-Seeding Process)生長微米級(jí)Sb<,2>E<,3>(E=S,Se)多面體管狀單晶.通過調(diào)節(jié)各種實(shí)驗(yàn)參

4、數(shù),我們獲得了結(jié)晶和形貌良好的管狀一維Sb<,2>E<,3>(E=S,Se)單晶,并結(jié)合其結(jié)構(gòu)對(duì)形成機(jī)制進(jìn)行了深入的分析.3.在十六烷基三甲基溴化銨/十二烷基硫酸鈉混合表面活性劑溶液中,我們用抗壞血酸還原硝酸銀,控制合成了銀的納米線和枝晶.深入研究后我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)抗壞血酸的濃度相對(duì)較高時(shí)(1 mol·L<'-1>),硝酸銀的還原速度增大,反應(yīng)速度加快,容易建立非平衡體系,有利于枝晶的生長;而當(dāng)其濃度相對(duì)較低時(shí)(0.17mol·L<'-1>