CuO、ZnO納米材料的設(shè)計(jì)、制備及相關(guān)性能研究.pdf

1、金屬氧化物納米材料結(jié)合了幾何結(jié)構(gòu)、形態(tài)及形貌的多樣性，可表現(xiàn)出金屬、半導(dǎo)體、絕緣體性質(zhì)以及納米材料所獨(dú)特的物化和量子學(xué)性質(zhì)，在化學(xué)、物理和材料科學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，成為納米技術(shù)創(chuàng)新研究中不可或缺的部分。本文以CuO和ZnO為研究對(duì)象，采用典型的液相法成功地設(shè)計(jì)和制備出多種形貌和結(jié)構(gòu)的金屬氧化物(CuO、ZnO)納米材料，研究了產(chǎn)物CuO作為鋰離子電池負(fù)極材料的電化學(xué)性能以及ZnO在光催化降解有機(jī)染料中的催化活性，探討了產(chǎn)物形貌結(jié)構(gòu)

2、與性能之間的關(guān)系。具體內(nèi)容如下：
　　1、提出了一條空心結(jié)構(gòu)CuO的綠色合成途徑。以室溫沉淀法所得Cu2O納米球?yàn)榍膀?qū)體，經(jīng)過(guò)基于Kirkendall效應(yīng)的熱氧化過(guò)程得到CuO納米空心球。由納米粒子組裝的CuO納米空心球作為鋰離子電池負(fù)極材料，放電比容量和循環(huán)性能優(yōu)于單一結(jié)構(gòu)的納米粒子。
　　2、通過(guò)微乳液體系與銅基底直接生長(zhǎng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了CuO納米結(jié)構(gòu)薄膜的可控生長(zhǎng)。以CTAB/正己醇/正己烷微乳液體系，室溫下在銅基底上獲

3、得棒束狀Cu(OH)2納米結(jié)構(gòu)薄膜，熱處理得到CuO納米結(jié)構(gòu)薄膜。CuO薄膜連同銅基底作為鋰離子電池負(fù)極材料具有良好的電化學(xué)儲(chǔ)鋰性能。探討了薄膜密度對(duì)CuO薄膜電化學(xué)性能的影響，結(jié)果顯示適當(dāng)?shù)靥岣弑∧っ芏龋色@得更高的可逆比容量和更好的倍率性能。
　　3、調(diào)節(jié)水熱反應(yīng)條件可獲得不同形貌和結(jié)構(gòu)的ZnO微/納米材料。在水熱過(guò)程中，通過(guò)二乙胺的用量變化調(diào)節(jié)產(chǎn)物ZnO形貌和結(jié)構(gòu)，獲得了以納米粒子組裝的ZnO微米球以及由納米片組裝的ZnO微

4、米花。與形貌有關(guān)的光催化測(cè)試結(jié)果顯示，兩種形貌ZnO均具有優(yōu)異的光催化活性，而具有更高本征缺陷濃度的ZnO微米花能更快速、更完全地降解RhB。
　　4、通過(guò)微乳液體系與鋅基底直接生長(zhǎng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了ZnO納米結(jié)構(gòu)薄膜的可控生長(zhǎng)。以NaAOT/異辛烷微乳液體系，在鋅基底上水熱反應(yīng)獲得微米花狀ZnO納米結(jié)構(gòu)薄膜。光催化結(jié)果顯示以ZnO納米結(jié)構(gòu)薄膜為光催化劑，3h內(nèi)RhB溶液幾乎完全降解，同時(shí)，5次循環(huán)使用后，催化劑仍保持良好的催化活性，