单分散Ag和TiO2纳米晶的合成及自组装特性研究

论文摘要

本文在总结单分散纳米晶控制合成的基础上,开展了Ag和TiO2单分散纳米晶的合成及其自组装性能的研究工作,并对Ag/TiO2二元超点阵材料的制备及其光响应的特性进行了初步探讨。首先,采用化学还原法,研究了溶剂、表面活性剂和硝酸银的浓度对合成纳米Ag颗粒的形貌及自组装特性能影响,本文获得了单分散性良好的纳米银球形颗粒,且具有良好的自组装特性。为单分散纳米Ag及其超点阵材料的制备奠定了良好的基础。其次,采用高温溶剂热法,研究了表面活性剂和反应时间对TiO2纳米晶形貌的影响,并对其形成自组装超点阵材料的机理进行了探讨。通过快速升温和双表面活性剂控制TiO2的形核与生长过程,首次获得了TiO2球形纳米晶的自组装超点阵材料,在探索新材料制备的道路上起到了重要的推动作用。最后,采用物理共混法、光还原法和化学还原法制备不同的Ag／TiO2纳米材料,研究了Ag与TiO2之间相分离及短程有序结构形成的原因。获得的Ag/TiO2纳米复合薄膜可以将TiO2的吸收带边发生明显的红移,Ag的引入可以增强TiO2在可见光区的光催化效果,对二元超点阵材料的设计及其潜在性能的研究进行了初步的探索。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 纳米晶的主要合成方法和研究进展
• 1.2.1 热注入法
• 1.2.2 溶剂热法
• 1.2.3 种子生长法
• 1.2.4 微乳液法
• 1.3 纳米晶自组装的研究进展
• 1.3.1 单分散纳米晶的自组装
• 1.3.2 自组装的驱动力
• 1.3.3 自组装的研究进展
• 1.4 课题的提出及研究内容
• 第二章 实验原料设备及测试方法
• 2.1 实验原料与设备
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验设备
• 2.2 测试方法
• 2.2.1 透射电子显微镜分析（TEM）
• 2.2.2 X射线衍射分析（XRD）
• 2.2.3 紫外-可见光谱分析（UV-Vis）
• 第三章 单分散纳米Ag的合成及自组装研究
• 3.1 引言
• 3.2 纳米Ag的制备
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 溶剂的影响及纳米Ag的自组装分析
• 3.3.2 表面活性剂的影响
• 3.3.3 硝酸银加入量的影响
• 3.4 本章小结
• 2纳米晶的合成及自组装研究'>第四章 单分散球形TiO₂纳米晶的合成及自组装研究
• 4.1 引言
• 2纳米晶的制备'>4.2 TiO₂纳米晶的制备
• 4.3 结果与讨论
• 2纳米晶随反应时间的变化'>4.3.1 采用单表面活性剂油酸制备的TiO₂纳米晶随反应时间的变化
• 2纳米晶随反应时间的变化'>4.3.2 采用双表面活性剂制备的TiO₂纳米晶随反应时间的变化
• 2纳米晶形貌的机制探讨'>4.3.3 影响TiO₂纳米晶形貌的机制探讨
• 2纳米晶的自组装性能研究'>4.3.4 球形TiO₂纳米晶的自组装性能研究
• 4.4 本章小结
• 2二元纳米超点阵材料的初探'>第五章 Ag/TiO₂二元纳米超点阵材料的初探
• 5.1 引言
• 2纳米超点阵材料的制备'>5.2 Ag/TiO₂纳米超点阵材料的制备
• 2二元超点阵材料'>5.2.1 物理共混法制备Ag/TiO₂二元超点阵材料
• 2二元超点阵材料'>5.2.2 光还原法制备Ag/TiO₂二元超点阵材料
• 2二元超点阵材料'>5.2.3 化学还原法制备Ag/TiO₂二元超点阵材料
• 5.3 结果与讨论
• 2二元纳米超点阵材料的初步研究'>5.3.1 球形Ag与球形TiO₂二元纳米超点阵材料的初步研究
• 2纳米棒的二元超点阵材料的初步研究'>5.3.2 球形Ag与TiO₂纳米棒的二元超点阵材料的初步研究
• 2二元纳米超点阵材料制备方法的初步研究'>5.3.3 其他Ag/TiO₂二元纳米超点阵材料制备方法的初步研究
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果