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低维多金属氧酸盐基纳米杂化材料的制备与表征

张丽辉  
【摘要】: 本文通过层层自组装的方法分别将Bielefeld巨轮型纳米多孔多金属氧酸盐Na_(15)[Mo_(126)~ⅥMo_(28)~ⅤO_(462)H_(14)(H_2O)_(70)]_(0.5)[Mo_(124)~ⅥMo_(28)~ⅤO_(457)H_(14)(H_2O)_(68)]_(0.5)ca.400H_2O({Mo_(154)})和Keplerate型多金属氧酸盐(NH_4)_(42)[Mo_(132)O_(372)(CH_3COO)_(30)(H2O)_(72)]({Mo_(132)})与聚乙烯基亚胺(PEI)自组装形成纳米超薄多层膜。这两种膜的制备过程通过紫外.可见光谱进行监测,紫外光谱谱图表明在纳米超薄多层膜的组装过程中Bielefeld巨轮型和Keplerate型多金属氧酸盐的结构没有被破坏,而且每层吸附循环沉积的聚电解质和多金属氧酸盐的量相等,随着层数的增加基本上呈现线性增长关系。自组装膜的过程是一个层层均一、反复生长的过程。这两种多金属氧酸盐纳米超薄膜的组成通过XPS进行测定。 对Bielefeld型多金属氧酸盐纳米超薄多层膜的偏振紫外光谱的研究表明巨轮型纳米多孔多金属氧酸盐分子在纳米超薄膜中不是杂乱无章随意排列堆积的,而是在带高负电荷的巨轮型纳米多孔多金属氧酸阴离子间存在的静电排斥作用下彼此平行倾斜在基片表面并且与基片表面成一定的取向角从而减低整个体系的能量达到最稳定状态。 使用波长532nm纳秒级激光器通过Z-扫描的方法对Keplerate型多金属盐酸盐纳米超薄膜的非线性光学性质进行了讨论,结果表明Keplerate球型多金属氧酸盐纳米超薄膜具有较强的三阶非线性学性质,具有自散焦特性,非线性折射率系数为负值。 另外,使用层层自组装技术和模板法相结合的方法,利用外力作用,成功地在阳极氧化铝模板内构筑了聚电解质PEI和多金属氧酸盐Na_9[EuW_(10)O_(36)]·32H_2O(W_(10))的多层膜,除去模板后,得到了(PEUW_(10))纳米管,SEM实验结果证实由此方法得到的纳米管具有稳定的结构,光滑的管壁、规整的排列,管径为300nm左右,管壁的厚度在50 nm左右。该工作为进一步研究开发多金属氧酸盐纳米材料提供了新的研究方向。


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