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《中国科学技术大学》 2010年
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硫属化合物纳米材料的可控性合成与表征

周红洋  
【摘要】:本论文主要探索金属硫化物纳米材料溶剂热的合成办法,通过控制合成条件来调节产物的形貌,对所制备的纳米材料进行了详细的表征,并对其生长过程展开探讨。主要内容归纳如下: 1.发展了较为新颖的溶剂热方法合成Bi_2S_3纳米材料。我们使用乙酰丙酮作为溶剂,在180℃下反应12小时和在240℃下反应3天,分别得到由20~40nm纳米棒组成的直径约为5μm的Bi_2S_3单分散海胆状微米球和8μm的微米花;我们通过改变反应温度与时间来研究其反应机理,发现温度与时间的协同作用影响产物Bi_2S_3的形貌,当反应温度120~180℃,通过改变反应时间,我们所得实验结果类似,而当反应温度为240℃时,反应3天,产物变为直径8μm的Bi_2S_3微米花;Crystal Growth Design审稿人认为这是一种合成具有可控形貌的Bi_2S_3的新颖的方法。我们还将这种合成的办法推广到了CdS和Cu_2S合成上,并且得到空心的纳米球;我们还通过锂离子电池实验测量其电学性质。此外,通过将一定体积的水和脂肪醇(乙醇)与乙酰丙酮混合,又分别得到由纵横交错的纳米棒排列组成的硫化铋网状结构和由纳米棒呈放射状排列组成的海胆状空心微米球,我们同时探讨了这两种不同的纳米结构的形成机制,认为Bi3+的水解形成BiOCl是Bi_2S_3网状结构形成的关键因素,在产物中还发现有一种较为罕见的Bi_2S_3鸟巢状空心纳米结构,也是由纵横交错的硫化铋纳米棒组成。最后,又分两组研究了五种不同形貌Bi_2S_3的锂离子电池性质。 2.发展混合溶剂的思路,在乙二胺、乙酰丙酮和十二硫醇的三元混合溶剂体系里合成CdS单分散纳米棒,又在二元混合溶剂体系里制备CdSe纳米球。以及ZnS、Cu_2S、PbS和PbSe的纳米晶。 3.在水相和醇相溶剂热条件下合成ZnIn_2S_4、FeIn_2S_4和CoIn_2S_4微米球,并探讨其形成的机制。 4.通过水相制备CoV_2O_6.2H_2O纳米带,并探讨其形成的机制,又研究了CoV_2O_6.2H_2O的热稳定性,及其脱水盐的锂离子电池性质。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB383.1

【参考文献】
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