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表面活性剂对无机纳米材料形貌的调控

李丽丽  
【摘要】:纳米材料的特殊功能和效应,不但在学科发展上有重要意义,而且在应用上也有良好的前景,它为新材料的发展开辟了一个崭新的研究领域。具有完美形貌、大小及结构的纳米材料,性能大大优于相应人工合成的各种生物矿物纳米材料。基于有机模板的仿生材料合成已发展成为当前材料科学中一个非常活跃的研究领域,同时也构成了现代胶体与界面化学的一个重要研究方向。人们逐渐认识到表面活性剂在溶液中形成各种有序组合体是制备纳米颗粒有效的“软模板”。 本文分别利用丁二酸二(2-乙基己基)酯磺酸钠(AOT)、壬基-酚基-聚乙氧基醚(Oπ-10)和十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)形成的不同软模板合成了具有不同形貌的CaCO_3, BaCO_3和 CeO_2/CuO 纳米粒子。并通过改变表面活性剂类型和用量来研究纳米粒子形貌的变化, 掌握了表面活性剂调控纳米粒子形貌的机理。进一步探讨了反胶束水池大小,反应时间和反应物浓度对无机物纳米粒子形貌的影响。 将溶剂热应用到了 CTAB/环己烷/水反胶束体系当中,合成了具有特殊形貌的 CaCO_3和 BaCO_3纳米粒子。 以 CTAB 为软模板,水热辅助的情况下低温合成了多种形貌的 SnO_2纳米粒子。探讨了 CTAB 用量对 SnO_2纳米粒子形貌的影响和形成机理。 分别以软模板和硬模板合成了 PS/ZnO 核壳结构。 利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、拉曼光谱(Raman)等测试手段对产物的形貌、结构、结晶性等性质进行了一系列的表征。


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