纳米MoO3一维材料的水热合成研究

纳米MoO3一维材料的水热合成研究

论文摘要

纳米科技是当前国际上最活跃、发展迅速的前沿研究领域之一。一维纳米材料在光电子学、纳米机械及高密度存储等领域成为研究的热点。纳米MoO3一维材料因其特殊的性能和广泛的应用价值而受到越来越多的关注。三氧化钼广泛应用在催化剂、显示设备、传感器、智能窗、电池电极及润滑剂等领域。本文阐述了纳米MoO3一维材料的合成方法,应用范围,研究现状以及发展趋势等。本实验的合成工艺包括两部分。第一种方法是以仲钼酸铵和硝酸为原料,采用水热反应法制备纳米MoO3微粒。实验步骤包括以下三点:(1)配制仲钼酸铵饱和溶液;(2)加入十六烷基三甲基溴化胺后,反应生成氧化钼-胺的结合物;(3)采用水热反应法,最终合成纳米MoO3一维材料。第二种方法是以钼酸钠和高氯酸为原料,采用水热反应法合成纳米MoO3微粒。上述两种方法都是以十六烷基三甲基溴化胺为模板剂,采用水热反应法分别在180℃和130℃下合成了纳米三氧化钼一维材料。样品的晶体结构和组成用X-射线衍射仪(XRD)进行了表征,样品的形貌和尺寸用扫描电子显微镜(SEM)进行了表征。研究了采用水热反应法制备纳米MoO3一维材料的试验过程中各种试验参数对实验结果的影响。具体讨论了反应温度和反应时间、超声波作用、酸化条件、模板剂的加入量、搅拌速率及后期处理等因素对合成纳米三氧化钼样品的形貌和尺寸的影响。结果表明:利用十六烷基三甲基溴化胺作为模板剂,能有效的控制产物的形貌和尺寸,超声波能起到较好的分散作用,采用水热反应法合成的纳米MoO3微粒具有颗粒超细、高纯、粒径分布宽、流动性好及颗粒无团聚等优点。同时本文也对纳米MoO3一维材料的应用领域进行了一定的阐述。本文除了对纳米级MoO3微粒的制备进行了实验研究外,还参考了国内外的相关文献,对水热法制备纳米级MoO3微粒的制备及研究进展进行了分析,为以后纳米三氧化钼一维材料的开发和应用提供指导和参考。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 纳米材料
  • 1.1.1 纳米材料的特性
  • 1.1.2 纳米材料的制备方法
  • 3一维材料'>1.2 纳米MoO3一维材料
  • 3一维材料分类'>1.2.1 纳米MoO3一维材料分类
  • 3国内外研究进展'>1.2.2 纳米MoO3国内外研究进展
  • 3一维材料的制备现状'>1.2.3 纳米MoO3一维材料的制备现状
  • 1.3 本课题研究的目的及意义
  • 2 试验设计
  • 2.1 试验方法的选择
  • 2.1.1 水热反应法
  • 2.1.2 水热反应法机理
  • 2.2 实验原料的选择
  • 2.3 实验装置的设计
  • 3一维材料的合成及表征'>3 纳米MoO3一维材料的合成及表征
  • 3.1 试验原料
  • 3.2 试验的主要仪器及设备
  • 3.3 试验过程
  • 3.3.1 实验装置及实验器具的处理
  • 3.3.2 试验步骤
  • 3.3.3 物性表征
  • 3.4 实验结果、分析和讨论
  • 3.4.1 反应温度对实验结果的影响
  • 3.4.2 反应时间对实验结果的影响
  • 3.4.3 酸化条件对实验结果的影响
  • 3.4.4 模板剂加入量对实验结果的影响
  • 3.4.5 超声波作用对实验结果的影响
  • 3.5 本章小结
  • 3一维材料'>4 以钼酸钠为原料制备纳米MoO3一维材料
  • 4.1 实验原料
  • 4.2 实验主要设备及仪器
  • 4.3 实验过程
  • 4.3.1 实验装置及实验器具的处理
  • 4.3.2 实验步骤
  • 4.3.3 物性表征
  • 4.4 实验结果、分析及讨论
  • 4.4.1 反应温度和反应时间对实验结果的影响
  • 4.4.2 模板剂加入量对实验结果的影响
  • 4.4.3 搅拌速率对实验结果的影响
  • 4.5 本章小结
  • 3一维材料的应用'>5 纳米MoO3一维材料的应用
  • 5.1 催化剂领域的应用
  • 5.2 制取钼粉
  • 5.3 电致变色材料
  • 5.4 钢铁等易腐蚀领域
  • 5.5 阻燃拟烟作用
  • 5.6 气敏材料
  • 6 结论与展望
  • 6.1 结论
  • 6.2 展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录 硕士研究生学习阶段发表论文
  • 相关论文文献

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