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文檔簡介
1、本論文以層狀鉍釩氧基化合物的晶體結(jié)構(gòu)分析為導(dǎo)向,利用合適的化學(xué)反應(yīng)路線來可控合成新型層狀鉍釩氧基化合物的微納結(jié)構(gòu),進(jìn)一步考查所得到的微納結(jié)構(gòu)的光學(xué),電學(xué)以及磁學(xué)性能,初步探討了層狀化合物的晶體結(jié)構(gòu)與性能兩者之間的構(gòu)效關(guān)系。論文歸納如下:
論文首先從典型的具有層狀結(jié)構(gòu)的VO2·0.5H2O合成入手,提出一種簡單溫和的合成策略合成了VO2·0.5H2O微米結(jié)構(gòu)。研究了其電學(xué)磁學(xué)性能,探討了層狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)對性質(zhì)的影響。利用變溫電
2、導(dǎo)研究了體系電學(xué)特征,結(jié)果表明所合成出的VO2·0.5H2O具有半導(dǎo)體特性。從晶體結(jié)構(gòu)角度分析了其半導(dǎo)體特征的內(nèi)在原因,即其晶體結(jié)構(gòu)中存在著恰好是V-V相互作用的臨界值的Z型折線形釩鏈,鏈上釩原子的電子云能部分重疊。進(jìn)一步研究了體系的M-T曲線,發(fā)現(xiàn)存在有個異常躍遷。通過居里-韋斯定律擬合,表明低溫下相鄰V離子之間存在強(qiáng)烈的反磁性作用。在此基礎(chǔ)上,初步研究了其在水相鋰電中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,電池有著較高的首次放電比容量,電池的循環(huán)穩(wěn)定
3、性非常好。提出晶體結(jié)構(gòu)中層內(nèi)VO6八面體都是通過共邊連接,層中沒有孔道以及所合成產(chǎn)物高的結(jié)晶性具有較高的穩(wěn)固性,使得電極材料能夠保持較為穩(wěn)定的電化學(xué)循環(huán)性能。
其次,論文選取了同為層狀結(jié)構(gòu)的非計(jì)量比鉍氧基化合物Bi2O2.33為研究目標(biāo),進(jìn)一步探討層狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。首次通過化學(xué)方法制備了純相Bi2O2.33納米花。系統(tǒng)研究了純相Bi2O2.33納米花的合成條件,找出了純相難以合成的原因,即必須嚴(yán)格控制體系的還
4、原氣氛。首次報道該種物質(zhì)的室溫鐵磁性。提出室溫鐵磁性的起源于因電荷平衡而出現(xiàn)的Bi2+離子所含有單電子,而晶體結(jié)構(gòu)中中存在Bi-Bi長鏈為未成對電子的耦合提供了可能,指出這種現(xiàn)象類似于稀磁半導(dǎo)體,認(rèn)為所獲得的具有室溫鐵磁性的層狀非計(jì)量比化合物是一個新的稀磁半導(dǎo)體,有望在電磁學(xué)領(lǐng)域得到應(yīng)用。
最后論文關(guān)注了層狀化合物的新存在形式:原子級超薄二維納米片。論文選取了具有典型的層狀結(jié)構(gòu)的三元化合物釩酸鈣(CaV4O9),在充分研究了其
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