熱爆法制備納米氧化物及其稀土配合物晶體培養(yǎng).pdf

1、隨著科學(xué)研究的深入和發(fā)展，納米材料引起了人們廣泛的興趣，并且得到了迅速發(fā)展。由于其具有表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，因而具有各種奇異的力、電、光、磁、熱效應(yīng)以及化學(xué)活性。其中納米稀土氧化物更是具有傳統(tǒng)固體不具有的許多特殊性質(zhì)和用途，例如氧化釹等。本文報(bào)道了通過(guò)配合物簡(jiǎn)單的熱分解得到高純度的納米級(jí)氧化鐵和氧化釹的方法，并對(duì)所制得的納米級(jí)氧化鐵和氧化釹的性質(zhì)進(jìn)行了表征。進(jìn)一步針對(duì)稀土氧化物制備過(guò)程的中間體配合物，在一定

2、的條件下得到了單晶，并對(duì)得到的晶體的性質(zhì)進(jìn)行了表征。 (1)納米級(jí)氧化鐵和氧化釹的制備與表征。 以鄰硝基苯甲酸和鐵的硝酸鹽為原料，調(diào)節(jié)pH值使之產(chǎn)生相應(yīng)的沉淀，以一定的溫度焙燒此沉淀，可得到高純度納米氧化鐵。討論了不同焙燒溫度對(duì)納米氧化鐵粒度和比表面積的影響。通過(guò)透射電子顯微鏡(TEM)觀察，所制得的納米氧化鐵尺寸在10～45 nm范圍內(nèi)，并且分散性很好。通過(guò)X-射線衍射(XRD)和比表面積測(cè)定(BET)的表征也進(jìn)一步證

3、明了此納米粒子的尺寸。同時(shí)，XRD表征結(jié)果顯示，此法制備的納米氧化鐵的純度較高。通過(guò)比表面積測(cè)定得知，納米氧化鐵的比表面積可以達(dá)到65.44 m<'2>·g<'-1>。實(shí)驗(yàn)還得出，加入陰離子表面活性劑在納米級(jí)氧化鐵的制備中起到了非常重要的作用，并對(duì)其影響做了討論。 以鄰硝基苯甲酸和釹的硝酸鹽為原料，調(diào)節(jié)pH值使之產(chǎn)生相應(yīng)的沉淀，以一定的溫度焙燒此沉淀，可得到納米級(jí)氧化釹。通過(guò)TEM觀察，所制得的納米稀土氧化釹尺寸在20～40 n

4、m范圍內(nèi)，并且分散性很好，而且隨著焙燒溫度的升高粒子的粒徑變大。 (2) 稀土配合物 [Nd(o-NO<,2>-C<,6>H<,4>COO)<,3>(DMF)<,2>]2 和[Ln(o-NO<,2>-C<,6>H<,4>COO)<,3>(DMF)<,2>]<,2>(Ln=Ce，Sm)的制備與表征。 合成了兩種新的雙核倒反中心的稀土配合物[Nd(o-NO<,2>-C<,6>H<,4>COO)<,3>(DMF)<,2>]<,

5、2>和[Ln(o-NO<,2>-C<,6>H<,4>COO)<,3>(DMF)<,2>]<,2>(Ln=Ce，Sm)。通過(guò)元素分析(EA)和傅立葉紅外光譜(FT-IR)對(duì)配合物進(jìn)行了表征，利用熱重分析(TGA)研究了配合物的熱穩(wěn)定性，用X-射線單晶衍射法(SCXRD)測(cè)定了其晶體結(jié)構(gòu)。 釹配合物[Nd(o-NO<,2>-C<,6>H<,4>COO)<,3>(DMF)<,2>]<,2>晶體屬三斜晶系，空間群P-1，晶胞參數(shù)a=1．

6、18652(12)nm，b=1．24784(13)nm，c=1．29958(13)nm，a=64．220(1)°，β=66．306(1)β，y=71．825(1)°，V=1．5645(3)nm<'3>，D<,c>=2．167 Mg·m<'-1>，Z=2，μ=3.415 mm<'-1>，F(xiàn)(000)=986。配合物中每個(gè)Nd (Ⅲ)被4個(gè)鄰硝基苯甲酸根橋聯(lián)，Nd (Ⅲ)的配位數(shù)為8，配位原子分別來(lái)自于5個(gè)鄰硝基苯甲酸羧酸根的6個(gè)氧原子和2

7、個(gè)DMF的羰基氧原子。配合物中的氫鍵和π…π堆積作用使其成為三維立體結(jié)構(gòu)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)了標(biāo)題配合物固體具有光致發(fā)光現(xiàn)象，發(fā)光性能測(cè)試表明該配合物具有很好的熒光性質(zhì)。稀土鈰和釤配合物[Ln(o-NO<,2>-C<,6>H<,4>COO)m<,3>(DMF)<,2>]<,2>(Ln=Ce，Sm)晶體屬三斜晶系，空間群P-l，晶胞參數(shù)a=1.18284(6)nm，b=1.25082(7)nln，c=1.30203(7)nm，a=63.965(10

8、)°，β=66.390(10)°，y=71.738(10)°，V=1.5637(14)nm°，D<,c>=1.688 Mg·m<'-1>，Z=2，μ=1.954 mm<'-1>，F(xiàn)(000)=794。配合物中每個(gè)Ln(Ⅲ)被4個(gè)鄰硝基苯甲酸根橋聯(lián)，Ln(Ⅲ)的配位數(shù)為8，配位原子分別來(lái)自于5個(gè)鄰硝基苯甲酸羧酸根的6個(gè)氧原子和2個(gè)DMF的羰基氧原子。配合物中的氫鍵和π…π堆積作用使其成為三維立體結(jié)構(gòu)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)了標(biāo)題配合物固體具有光致發(fā)光現(xiàn)