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铬酸盐系列纳米结构的制备及表征

李华  
【摘要】: 本文通过简单的溶液法、水热法可控地制备出具有特殊形貌的铬酸盐,并通过场发射扫描电镜、透射电镜对其形貌进行了表征,应用X射线衍射仪、X射线能谱仪,对产物的成分进行了分析,具体的研究结果如下: 一、碱式铬酸铜纳米带的水热制备 采用水热法,在没有添加任何表面活性剂的条件下,成功的合成了宽度和厚度分别是15 nm和30~40 nm碱式铬酸铜的纳米带结构。通过改变实验参数,如反应温度和反应时间,发现纳米带的宽度和长度也随之变化。另外,这种碱式铬酸铜纳米带对电子辐射非常敏感,短时间的电子辐射即可造成严重的辐射损伤,随着辐射时间的延长,碱式铬酸铜中结构水逐渐失去,最终形成多孔结构的纳米带。 二、铬酸锶纳米带的简单制备及其生长机理的研究 在室温下采用简单的溶液法,制备出宽度为100~300 nm的铬酸锶纳米带。利用电视显微镜对纳米带的形成进行了原位观察,发现铬酸锶纳米带是由开始的菱形结构逐渐演变而得。这种菱形结构并不稳定,随着时间的延长,菱形结构逐渐消失,取而代之的是一维的铬酸锶纳米结构。这一发现对晶体的生长过程控制及其生长机理的研究具有十分重要的意义。 三、铬酸钴微米球的简单制备 以钴盐和铬酸钾为反应物,在适量表面活性剂存在的情况下,采用简单的溶液法,可控的制备了不同形貌的铬酸钴。以氯化钴为原料时,得到由直径为100 nm的纳米棒组装而成的直径为4μm的球状结构。但当换用硫酸钴为原料时,得到了木耳状的片层结构,纳米片的厚度约为20 nm。 四、Cr_2O_3在TiO_2纳米管中的掺杂行为共沉淀法制备Cr_2O_3和TiO_2的复合粉体,水热处理后得到Cr_2O_3掺杂的TiO_2纳米管,其管长为500~600 nm,直径10~20 nm,壁厚4~6 nm。与纯的TiO_2相比,Cr_2O_3/TiO_2复合粉体的紫外可见光吸收光谱显著红移。


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