收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

稀土纳米介孔固体的自组装形成机理研究及材料表征

魏坤  
【摘要】: 近5年来,自组装合成纳米材料已成为材料科学的热门研究课题之一。1995年,Tanev和Pinnavaia报道,用中性模板剂合成了一类新的六方介孔固体(HMS),它具有不同于用静电路径合成的MCM-41介孔固体的物理和化学性能,如制备工艺简单、孔壁厚、热稳定性好和晶粒尺寸小等。HMS还具有蜂巢或海绵状结构特征,而不象MCM-41那样是长程有序的六方结构。这种蜂巢或海绵状结构特征除有利于催化反应,反应物易于接近孔壁上的反应位外。还可以作为理想的纳米主体用于客体纳米材料的构筑。 本文以RE(NO_3)_3为先驱物,采用两种不同的工艺把稀土离子(RE:La,Ce,Pr,Nd,Sm)组装进了纳米HMS六方介孔固体中。并利用X-射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱、紫外漫反射光谱、电子顺磁共振、透射电子显微镜、高分辩透射电子显微镜、扫描电子显微镜、拉曼光谱、固体魔角核磁共振、荧光分光光度计、氮吸附、热重分析和气相色谱等进行了详细的研究。结果表明: (1)采用原位掺入技术,合成了稀土纳米介孔固体in-RE-HMS(RE:La、Ce、Pr、Nd、Sm),其粒子均为球形,平均粒径依次为42nm、37nm、16nm、31nm和21nm;XRD表明采用原位掺入稀土离子孔壁的有序性下降,RE-HMS样品d_(100)峰移向低角。 (2)研究了介孔结构形成动力学,沉淀诱导时间随着OH~-离子浓度减小。稀土离子在含有表面活性剂的溶液中产生了盐效应,介孔结构的形成机理为“氢键,配位重构机理” (3)采用浸渍润湿技术主-客体组装了纳米尺度的稀土纳米介孔复合固体im-RE-HMS,其客体稀土氧化物的尺寸依次为~2.3nm,~2.1nm,~2.3nm,~2.3nm和~2.3nm。 (4)纯硅材料在沸水中结构容易损坏,加入稀土离子形成了Si-O-RE键,可阻挡水攻击和减少了Si-OH浓度。主要是处于四面体的稀土占据或靠近孔壁的表面,产生了负电荷,其排斥了水解硅氧烷基键催化剂OH~-浓度。 (5)在合成球形RE-HMS介孔固体时,模板剂与硅酸盐之间有很强的相互作用;稀土离子的加入有利于促进介孔固体硅羟基的凝聚,使Si与O(H_2O)的作用减弱。HMS样品其FTIR光谱显示存在960cm~(-1)带是因为Si-OH在缺陷位。因此,960cm~(-1)带的存在,并不能直接用来证明稀土离子已掺入到HMS介孔固体结构中。##原刊错误 REHMS介孔固体骨架的FTth光谱出现蓝移和宽化,源于量子尺寸效应。 (6)当稀土离子进入 HMS样品骨架,靠近外来原子的对称a-O-St会产生小 的变形。St-O-St振动带由于配位金属电荷迁移跃迁而变成拉曼活性模。 ()用 FTth光谱研究了a-OH凝聚反应动力学,建立了a-OH凝聚反应动 力学方程,求得其凝聚反应活化能为28士7KJ/in。l。 (8)稀土 in-9刀Ce-HMS、im-3.ZCe-HMS、im-0.56Ce-IDdS和纯硅 nano-HMS 介于固体的带边吸收言(Eg)依次为 2刀oeV,2.36eV,3刀ZeV和 3.11 eV。 D)REHMS介孔固体其合成和焙烧样品的凹St MAS N’MR谱明显不同于纯 硅样品,样品展示一个宽的共振峰,化学位移在 6。101卯m和 1llnnm,对应于 Q’ 和 Q‘硅环境。宽的凹St MAS NMR信号归应于大的 TOT角分布。 ( 0)稀土离于在 HMS骨架结构中,激活了荧光光谱产生了很强的 RE电子 偶合。这个效应是由于基态。St-H弯曲振动和表面羟基导致非桥氧空穴中心的形 成。 门1)RE-HM S(RE:h,h,*d,*m)样品显示一个各向同心线中心。纳 米ill一RE一HMS(RE=Ce入Pf气Nd匀Sin )介于固体的gi**值依次为2.177,2.159,2.187, 2.163;峰到峰的线宽依次为400G、325G、300G及300G。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 孙凡;;包钢稀土:WTO裁定影响几何?[J];中国金属通报;2011年28期
2 ;2011年第二批稀土出口配额公布[J];四川稀土;2011年02期
3 ;2011年《稀土》杂志优秀论文评选揭晓[J];稀土;2011年04期
4 松崎;;2010年12月日本稀土进出口统计[J];稀土信息;2011年03期
5 ;今年1月内蒙古自治区稀土出口大幅减少 稀土制品出口增幅较大[J];稀土信息;2011年03期
6 ;包头稀土研究院等开发出新型稀土复合助剂[J];石化技术;2011年02期
7 ;湖南清理稀土钨锑等矿业权[J];稀土信息;2011年03期
8 ;《稀土》杂志投稿须知[J];稀土;2011年03期
9 ;日本拟采取措施摆脱稀土进口依赖[J];稀土信息;2011年04期
10 于秀兰;;氯化稀土制备过程中的脱氟与资源化工艺研究进展[J];湿法冶金;2011年03期
11 邰佳;刘勇健;;稀土/臭氧联合处理印染废水的研究[J];广东化工;2011年05期
12 鲁彦玲;郭毅;陈言坤;杜仕国;;H_2O_2对AZ91D镁合金表面铈转化膜形成及耐腐蚀性能的影响研究[J];功能材料;2011年S2期
13 吴香玉;秦丽雅;;包头稀土研究院研发的新型红色发光材料实现突破[J];稀土信息;2011年03期
14 ;行业动态[J];中国金属通报;2011年37期
15 张敏;宣天鹏;孙衍乐;许少楠;;陶瓷化学镀铜沉积速度及镀层外观的研究[J];电镀与精饰;2011年07期
16 张乐;;稀土对电沉积镍基合金镀层组织和耐蚀性的影响[J];物理测试;2011年04期
17 ;中央基金重点投资支持稀土等矿产[J];金属矿山;2011年07期
18 ;越南和日本加快核电和稀土合作[J];粘接;2011年06期
19 曾尚红;张蕾;张晓红;潘慧;庄明;苏海全;;CH_4/CO_2重整制合成气Ni/Ce_xZr_(1-x)O_2催化剂性能研究[J];中国稀土学报;2011年04期
20 杨卜源;佟丽华;左树锋;齐陈泽;;添加铈对锰基催化剂的织构-结构及其氧化还原性能的影响[J];中国稀土学报;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘金宝;林静;;我国稀土产业的现状及其今后发展方向的思考[A];2003年内蒙古自治区自然科学学术年会优秀论文集[C];2003年
2 陈祖义;;稀土的“hormesis效应”与农业生态环境潜在效应[A];2004年全国学术年会农业分会场论文专集[C];2004年
3 王静;冯玉杰;刘正乾;;稀土Gd掺杂对金属氧化物涂层(SnO_2/Ti)电极电催化性能的影响[A];中国化学会第七届水处理化学大会暨学术研讨会会议论文集[C];2004年
4 ;第五届国际稀土学术会议第一轮通知[A];2006年全国冶金物理化学学术会议论文集[C];2006年
5 闫永胜;黄卫红;陆晓华;;簿层树脂相吸光光度法测定高纯稀土中硅的研究[A];第九届全国稀土分析化学学术报告会论文集[C];2001年
6 孙胜英;袁书强;周根树;柴东朗;;稀土对低铬铁素体不锈钢组织与力学性能的影响[A];第九次全国热处理大会论文集(二)[C];2007年
7 梁宏斌;王文林;李淑君;唐宗薰;;LaX_3-L-H_2O三元体系(30℃;X~-=NO_3~-,Cl~-;L=OCBAAP,PCBAAP)的相平衡研究[A];第九届全国相图学术会议论文集[C];1997年
8 梁金生;金宗哲;王静;;稀土/纳米TiO_2的表面电子结构[A];2000'全国光催化学术会议论文集[C];2000年
9 赵增祺;熊玮;吴双霞;刘国征;黄继民;王新林;;Tb在多晶Ni-Mn-Ga合金中的存在行为及对磁性能的影响[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
10 张漫波;郑寿添;杨国昱;;十四核稀土-氧簇为构筑单元的三维配位聚合物[A];中国化学会第十三届金属有机化学学术讨论会论文摘要集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏坤;稀土纳米介孔固体的自组装形成机理研究及材料表征[D];湖南大学;2003年
2 喻献国;导电含硫聚合物的结构与性能及储锂机理研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2005年
3 潘秉锁;稀土对提高电镀金刚石钻头性能的研究[D];中国地质大学;2003年
4 余琨;稀土变形镁合金组织性能及加工工艺研究[D];中南大学;2002年
5 吴振军;磷酸钙盐/Al_2O_3及相关复合生物涂层材料的制备、表征与体外性能研究[D];湖南大学;2006年
6 胡勤海;外源性稀土对水生态系统的影响研究[D];浙江大学;2004年
7 朱浩;车用铝合金变形损伤和断裂机理研究与材料表征及有限元模拟[D];兰州理工大学;2008年
8 王勇;钛合金表面激光合成与熔覆稀土生物陶瓷复合涂层的研究[D];重庆大学;2002年
9 刘力;稀土/高分子复合材料制备及其亚微观结构与发光、射线屏蔽及磁性能的关系研究[D];北京化工大学;2004年
10 刘桂霞;稀土纳/微米颗粒的包覆技术与性能研究[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张小兰;稀土元素对高等水生植物重金属毒害的缓解效应[D];南京师范大学;2003年
2 尹飞;稀土对硬质合金结构和性能影响规律的研究[D];中南大学;2003年
3 马广岳;稀土与重金属及其交互作用对水生植物的影响[D];南京师范大学;2004年
4 张杰;稀土元素镧对逆境胁迫下水稻幼苗生长的影响研究[D];安徽师范大学;2005年
5 赵晓丹;千层塔依存环境与石杉碱甲积累量季节变化关系的研究[D];合肥工业大学;2006年
6 李红星;含稀土Bi_2Te_3基热电材料的研究[D];浙江大学;2003年
7 吕景智;小白鼠稀土代谢动力学的研究[D];西南农业大学;2003年
8 邹永良;稀土阻燃镁合金的研究[D];重庆大学;2003年
9 李峻峰;燃烧法合成铝酸盐稀土发光材料及其发光性研究[D];成都理工大学;2005年
10 马国睿;高铬铸铁稀土复合变质处理的研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张逸远;“稀土大国”缘何与“稀土强国”擦肩?[N];中国高新技术产业导报;2005年
2 吕纪增;稀土喂鱼技术[N];河南科技报;2005年
3 会君;稀土开发应用走进新时代[N];中国有色金属报;2005年
4 戴志雄;无言的结局[N];中国有色金属报;2005年
5 舒亚 声文 小勇;徐光宪:造就中国稀土传奇[N];广东科技报;2009年
6 孟兰英;“萃取”一生“稀土”情[N];天津日报;2009年
7 本报记者 杨晨光;造就稀土“中国传奇”[N];中国教育报;2009年
8 许双福;把稀土当土卖是变相卖国[N];江苏科技报;2009年
9 邱林;西方为何惧怕中国限制稀土出口?[N];中国有色金属报;2009年
10 本报记者 谭娜;世界狂挖中国稀土:草原的灾难[N];北京科技报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978