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表面活性剂辅助下的纳米材料的制备、表征及性能研究

吴国艮  
【摘要】: 纳米技术是近年来材料科学领域研究的热点之一,而纳米材料由于其在光、电、磁等方面显示的特性,已经成为当今新材料研究领域中对未来经济和社会发展有着重大影响的研究对象。本文旨在利用固相研磨法、水热法、溶剂热法等不同的实验方法,来研究表面活性剂对反应产物形貌、性能等的影响。论文主要内容总结如下; 1.在十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)等表面活性剂的存在下,以硝酸银与维生素C为起始原料,通过简单的固相研磨方法,成功地制备了不同形貌的银纳米结构。研究显示,无任何表面活性剂时,研磨1h获得团聚的纳米颗粒,在SDS存在下则获得纳米粒子黏附的棒,而CTAB存在下则获得纳米线。表明在固相反应时,表面活性剂的存在对反应产物的形貌有较大的影响。 2.以CTAB为表面活性剂,CuCl_2·2H_2O和KOH为起始原料,在乙二醇体系中,120℃下反应30h成功地合成了棒状的Cu_2O纳米晶。实验结果显示,反应的时间和温度对最终产物的物相有较大的影响;在较低的温度或较短的时间内只能获得CuO,而较高的温度或较长的时间内却能获得单质Cu。 3.以十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,Zn(CH_3COO)_2和KOH为起始原料,使用水热技术首先生成片状ZnO纳米晶,再自组装成花状纳米结构。研究显示,花状ZnO纳米结构有很好的光催化降解有机物和电化学性能。通过改变实验的条件如温度、时间及表面活性剂的用量等,考察了不同实验参数对所得产物的形貌和性能的影响,并提出了可能的反应机理。 4.在表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的辅助下,以MnSO_4·H_2O,和(NH_4)_2S_2O_8为原料,在常温下静置48h,我们成功地制备了MnO_2球形纳米晶,并通过XRD、SEM等技术和手段对产物进行了表征。


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