氧化鎂納米棒的制備及動力學研究.pdf

1、氧化鎂一維納米材料是一種新型高功能精細無機材料，由于其獨特的性能而被廣泛應用于高級陶瓷、電子光學器件、超導體添加劑等領域。目前，氧化鎂一維納米材料的制備方法主要有氣相化學合成法和前驅物熱分解法等，這些方法或工藝條件苛刻，或產品形貌難以控制，因而很難將其用于工業(yè)化生產。本研究以輕質氧化鎂與六水氯化鎂為原料，由液相法制備堿式氯化鎂納米棒；然后，以堿式氯化鎂納米棒為前驅物采用沉淀轉化法合成氫氧化鎂納米棒；最后，采用前驅物熱分解法煅燒氫氧化鎂納

2、米棒得到氧化鎂單晶納米棒。通過X-射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)以及熱分析(TG/DSC)等手段對產物進行表征與檢測。 以氫氧化鎂納米棒為前驅物，經煅燒得到氧化鎂納米棒的最優(yōu)條件：煅燒溫度為400℃；煅燒時間為60min；升溫速率為3℃/min。在此工藝條件下，得到直徑約150nm～250nm，長約6um-10um的氧化鎂納米單晶棒。 氫氧化鎂納米棒的等溫動力學研究結果表明：不同溫

3、度下氫氧化鎂納米棒熱分解動力學機理不同，300℃下氫氧化鎂納米棒的熱分解反應符合隨機成核和隨后生長機理F1，325℃下符合收縮圓柱體相界反應機理R2，350℃下符合三維擴散機理D3，反應的表觀活化能約為l 94kJ/mol。 氫氧化鎂納米棒的非等溫分解動力學研究表明：氫氧化鎂納米棒熱分解反應遵循符合Avrami Erofeev隨機成核和隨后生長機理Fl，其積分分解機理函數為：G(a)=-ln(l-a)，熱分解反應的表觀活化能為1