几种功能纳米材料的水热制备、表征及性能研究

论文摘要

纳米材料的可控形貌制备以及纳米结构的自组装是现代材料科学中的一项重要研究内容。本论文中通过选择合适的有机小分子和高分子材料作为形貌控制剂,运用水热法制备出了一系列的功能纳米材料,具体包括:一、以高分子聚合物β–环糊精作为碳源和形貌控制剂,水热制备出了CuS@C同轴电缆纳米复合材料,产物经过后续处理可得到石墨相的碳纳米管和空心球,探索出了一种宏量制备碳纳米管的新方法;二、使用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为结构导向剂,利用高分子材料特殊的结构和超强的组装能力,水热合成出了Sb2E3（E=S、Se）的纳米棒并自组装成了更为复杂的分等级纳米结构;三、使用有机物植酸作为配体和形貌控制剂,采用单源有机金属前驱体热分解法制备出了重要的铁电材料-磷酸氢铅的纳米线;四、以有机物L–赖氨酸作为表面活性剂,水热制备出了铬酸铅的纳米棒、纳米线和纳米管,用得到的一维结构作为模板获得了铬酸铅/硫化铅纳米复合材料。以上所有的实验中均对实验条件进行了考察和优化,提出了可能的形成机理并对纳米材料的性质进行了初步研究。运用本论文中所设计的实验方案可实现纳米材料的宏量制备,为将来进行纳米粒子改性聚合物材料的研究提供了条件。

论文目录

• 提要
• 第一章 纳米材料的研究进展
• 1.1 引言
• 1.2 纳米材料的发展概况
• 1.3 纳米材料的结构
• 1.4 纳米材料的性质
• 1.5 纳米材料的液相化学制备方法概述
• 1.5.1 水热法
• 1.5.2 溶剂热法
• 1.5.3 微乳液法
• 1.5.4 金属有机前驱物热分解法
• 1.5.5 溶胶－凝胶法
• 1.5.6 氧化还原法
• 1.5.7 模板法
• 1.5.8 沉淀法
• 1.6 纳米材料的形貌控制及晶体生长机理的研究
• 1.6.1 反应时间和反应温度的影响（LSW 理论）
• 1.6.2 反应物浓度的影响
• 1.6.3 其它因素的影响
• 1.7 纳米材料常用的检测手段
• 1.7.1 X-射线衍射（XRD）
• 1.7.2 电子显微分析
• 1.7.3 热分析
• 1.7.4 光谱分析
• 1.8 纳米材料的应用
• 1.8.1 纳米材料在陶瓷领域的应用
• 1.8.2 纳米材料在催化领域的应用
• 1.8.3 纳米材料在电池领域的应用
• 1.8.4 纳米材料在生物和医学领域的应用
• 1.9 选题意义及研究内容
• 第二章 CuS@C 同轴电缆结构材料的水热制备、表征及形成机理的研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂
• 2.2.2 样品制备
• 2.2.3 表征手段
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 合成样品的物相与形貌分析
• 2.3.2 反应条件对产物的影响
• 2.3.3 反应机理探讨
• 2.4 CuS@C 同轴电缆的光学性质研究
• 2.4.1 合成样品的紫外-可见-近红外吸收光谱分析（UV-Vis-NIR）
• 2.4.2 合成样品的室温光致发光光谱（PL）分析
• 2.5 水热得到产品的进一步处理
• 2.6 小结
• 2E₃（E=S、Se）分等级纳米结构的聚合物辅助水热合成、表征及生长机理的研究'>第三章 Sb₂E₃（E=S、Se）分等级纳米结构的聚合物辅助水热合成、表征及生长机理的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂
• 3.2.2 样品制备
• 3.2.3 表征手段
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 小结
• 4铁电体纳米线及其性能研究'>第四章 溶剂热合成PbHPO₄铁电体纳米线及其性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试剂
• 4.2.2 样品制备
• 4.2.3 表征手段
• 4.3 结果与讨论
• 4 纳米线性质的研究'>4.4 PbHPO₄纳米线性质的研究
• 4.4.1 合成样品的光致发光光谱（PL）分析
• 4.4.2 合成样品的铁电性质分析
• 4.5 小结
• 第五章 水热法合成铬酸铅纳米管及铬酸铅/硫化铅纳米复合材料
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 试剂
• 5.2.2 样品制备
• 5.2.3 表征手段
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 铬酸铅一维纳米材料
• 5.3.2 铬酸铅/硫化铅复合纳米管
• 5.4 合成样品的光学性质分析
• 5.5 小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 攻博期间取得的学术成果
• 摘要
• Abstract
• 致谢