低維納米材料的可控制備、表征及性質(zhì)研究.pdf

1、低維納米材料由于他們依賴于形貌和大小而表現(xiàn)出來的獨(dú)特性質(zhì)受到廣泛關(guān)注，納米技術(shù)也被認(rèn)為是21世紀(jì)最具有前途的科研領(lǐng)域。納米材料的物相、尺寸和顆粒形狀等決定其性能和應(yīng)用，因而其可控制備就顯得至關(guān)重要。本論文介紹了通過簡捷通用的合成方法控制生長并表征了幾種具有特殊性能的低維納米材料，對其性質(zhì)進(jìn)行了研究，對其生長機(jī)理也進(jìn)行了相關(guān)探討。 (1)通過溶膠一凝膠法制備其前驅(qū)體，系統(tǒng)研究了硼和鋁摩爾比、反應(yīng)溫度等對硼酸鋁納米晶須生長的影響，摸

2、索出了大尺度合成硼酸鋁納米晶須的最優(yōu)化條件。在最優(yōu)條件下，我們得到的Al4B2O9納米晶須直徑在50nm左右，長度在1 μm左右；得到的A118B4O33納米晶須直徑也在50nm左右，長度在1μm左右。 (2)對硼酸鋁納米棒的熱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，首次發(fā)現(xiàn)硼酸鋁納米棒在水熱條件下可以分解生成具有分層結(jié)構(gòu)花狀的水合氧化鋁(AlOOH)納米建筑，我們也對其形成機(jī)理進(jìn)行了合理的解釋。我們發(fā)現(xiàn)在制備三維γ-AlOOH分層次納米建筑中，A1

3、4B2O9納米棒起著至關(guān)重要的作用：增加反應(yīng)體系化學(xué)能、通過分開γ-AlOOH的成核與生長來控制體系飽和度、為反應(yīng)體系提供鋁源。這種簡捷的方法和分開成核與生長的思想，可以延伸為制備其他水合氧化物，為工業(yè)化生產(chǎn)提供了可能。 (3)在研究硼酸鋁納米棒熱穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上得到線索，首次探索出在水熱條件下一個(gè)快速大尺度制備納米水合氧化鋁(AlOOH)材料的簡捷方法。通過控制反應(yīng)條件(溶劑、PH值、表面活性劑)，大量制備了不同形貌的納米水合氧