鎳、鋁化合物微納米材料的溶劑合成研究.pdf

1、具有特殊形貌、尺寸的無機(jī)微納材料的構(gòu)筑是當(dāng)前材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)；探索發(fā)展微納材料設(shè)計(jì)與合成的新途徑、新方法，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)微納材料的尺寸大小、粒徑分布和形貌的控制則始終是納米材料研究領(lǐng)域中的一個(gè)重要課題。氫氧化鎳由于具有良好的電化學(xué)性能，而被用作電池正極材料的活性物質(zhì)。而AlOOH和Al2O3因其在陶瓷、催化劑載體、研磨劑、吸附劑以及光學(xué)器件中的潛在應(yīng)用價(jià)值也受到廣泛關(guān)注。
　　 本論文主要工作是利用液相合成方法成功地制備了多種形貌

2、、尺寸的鎳、鋁化合物微納材料；并對(duì)其形成機(jī)理以及性質(zhì)表征等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　　 1.單晶α-Ni(OH)2超長納米帶的控制合成及多孔NiO納米帶的制備目前制備一維微納結(jié)構(gòu)多是借助于模板，且產(chǎn)物多為多晶結(jié)構(gòu)。本文以硫酸鎳為鎳源，氨水作為堿源，通過簡單的水熱反應(yīng)成功地制備了單晶α-Ni(OH)2超長納米帶。結(jié)果表明，自納米帶出現(xiàn)直至最終超長納米帶成形，其寬度一直保持在100 nm左右，因此，我們提出結(jié)晶-聚集-溶解-“晶種”

3、導(dǎo)向是超長納米帶形成的機(jī)理。且進(jìn)一步以制得的單晶α-Ni(OH)2超長納米帶為前體，通過簡單的煅燒，得到了具有多孔結(jié)構(gòu)的NiO納米短帶。
　　 2.甲醇-水體系中制備α-Ni(OH)2微米級(jí)花狀結(jié)構(gòu)以硝酸鎳為鎳源，乙醇胺為堿源，在甲醇-水體系中成功地合成了α-Ni(OH)2微米級(jí)花狀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，該結(jié)構(gòu)由花瓣?duì)畹亩嗫灼M成。且溶劑中水的量對(duì)產(chǎn)物的形貌和物相都有很大的影響。改變堿源(如NaOH，氨水)則不能得到花狀結(jié)構(gòu)，因此，我

4、們推斷，乙醇胺的結(jié)構(gòu)和其自身的水解性質(zhì)對(duì)形成花狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物有重要的作用。
　　 3.PVP輔助、DMF-水混合溶劑下制備高分散性的γ-AlOOH顆粒和γ-Al2O3顆粒。
　　 在PVP的輔助下，于DMF-水混合溶劑中制備出高分散性的γ-AlOOH結(jié)構(gòu)(橢花球、轉(zhuǎn)子、楊桃狀和葉片狀)。通過控制溶劑中DMF與水的比例、反應(yīng)物AlCl3的量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，可以得到不同形貌的γ-AlOOH微納結(jié)構(gòu)。借助不同時(shí)間段的TEM

5、圖像進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)制備出的高分散性的γ-AlOOH結(jié)構(gòu)是由極小的納米顆粒一步組裝而成形的(OD-3D)。經(jīng)過簡單的灼燒過程，同樣得到了分散性良好的γ-Al2O3結(jié)構(gòu)，其前體的形貌得以完好的保持。γ-Al2O3結(jié)構(gòu)的表面出現(xiàn)了許多因水分子逸出遺留的孔隙。
　　 4.水熱法合成納米片組成的γ-AlOOH三維結(jié)構(gòu)在未使用模板、表面活性劑和聚合物等添加劑的情況下，我們采用簡單的水熱體系，通過體系中引入二甲基亞砜，合成了由納米片組成的γ-