单分子前驱体水热溶剂热合成硫族纳米材料

单分子前驱体水热溶剂热合成硫族纳米材料

谢钢[1]2003年在《单分子前驱体水热溶剂热合成硫族纳米材料》文中研究指明以金属配合物为前驱体,通过水热溶剂热方法制备了一系列硫族化合物;通过对前驱体的选择和反应条件的调节,探索了前驱体结构及反应条件对最终形成的纳米材料结构和形貌的影响,对论文内容总结如下: 1.以含有SCN~-的配合物为起始原料水热合成纳米材料。ZnCd(SCN)_4水热反应产生树枝状的Zn_xCd_(l-x)S,其中ZnS和CdS均为六方相,发现锌离子对于树枝状产品生长具有调控作用,产品的荧光光谱显示它可能是一种潜在的蓝光材料;在少量乙二胺存在下,研究了Cd(SCN)_2水热分解,分解产物为CdS和CdCO_3,CdS与CdCO_3比例约为3∶1,发现乙二胺、水对于CdS纳米带的形成有重要作用;对CuSCN、AgSCN、Ni(SCN)_2等的水热行为进行了初步探索。 2.以油酸作为表面修饰剂,在170-190℃下,将Pb(SCN)_2在乙二醇中回流制备了“六足”型PbS纳米晶,研究了表面活性剂和溶剂对纳米晶形貌的影响,认为模板作用可能是“六足”型PbS纳米晶形成的原因。 3.以前驱体M(S_2CNEt_2)_3M=Bi、Sb为起始原料,水热制备了Bi_2S_3和Sb_2S_3纳米棒,通过改变不同溶剂,发现质子溶剂对于纳米棒的合成起关键作用,给出了一种可能的机理解释。

谢钢[2]2006年在《纳米/微米氧化物、硫化物的形貌控制和催化性能研究》文中研究指明通过水热/溶剂热合成方法和普通溶液方法,合成得到了不同形貌的ZnO和CuO。改变Zn(NO_3)_2与甲醇或乙醇的比例,使用溶剂热法可获得“橄榄球”形、圆球形和双“螺丝帽”形微米ZnO,并探讨了其可能的形成机理。使用前驱体[Cu(NH_3)_4](NO_3)_2水热合成得到“玫瑰花”状CuO,通过改变反应条件,可逐渐得到球形CuO。在1∶1的氨水中,不加表面活性剂,使用CuCl_2水热反应得到“蒲公英”状纳米氧化铜,若加有OP乳化剂可得到“菊花”状CuO,加入油酸钾则得到圆球形CuO。 使用DSC技术对不同形貌和表面结构的ZnO、CuO和MnO_2对高氯酸铵(AP)的催化性能进行了研究。结果表明:(A)催化剂表面结构对催化性能的影响要大于粒径的影响。(B)使用KOH/NH_3路线制备得到的Cu(OH)_2/CuO纳米复合材料能有效的催化AP的分解,表现为329.37℃的单放热峰,是一种潜在的优良铜系催化剂。(C)不同制备方法得到的MnO_2对AP的催化均表现为单放热峰。(D)使用MnSO_4和KMnO_4水热制备得到的MnO_2纳米棒催化AP分解,峰温仅为288.70℃。(E)相比纳米粒子的粒径,形貌对催化性能有更重要的影响。 使用不同结构的配合物作为金属源前驱体与硫脲水热反应制备CuS。研究发现:(A)使用Cu(2-pac)_2或Cu(2-pac)_2(H_2O)_2与硫脲水热反应,当温度高于150℃时,主要得到直径1μm左右,长度达20μm的微米线。而当温度低于130℃时,得到棕红色单晶,单晶结构分析表明其结构与使用KSCN代替硫脲合成的配合物结构完全相同,在单晶结构证据的基础上,探讨了硫脲在水热条件下可能的转变机理。(B)结构类似的两个铜配合物[Cu_2(ip)_2(phen)_2H_2O]_n和[Cu(nip)(phen)]_n,作为金属源前驱体与硫脲180℃水热反应得到2-3μm不规则的球形CuS。(C)使用混合价铜配合物[Cu_2(2-pac)_2(NO_3),(H_2O)]_n作为金属源前驱体,与硫脲150℃水热反应得到的CuS纳米花。 对前驱体M(S_2CNEt_2)_3(M=Bi、Sb)在氮气气氛下于管式炉中热解和高压釜中无溶剂热解实验研究表明,前驱体在管式炉中热分解得到Bi_2S_3和Sb_2S_3微米棒,而在高压釜中无溶剂热解得到直径约为100-300nm,长度为3-7μm的Bi_2S_3纳米棒。研究还发现,前驱体在少量铵盐存在下,溶剂热反应得到“绒球”状M_2S_3,并探讨了其可能的生成机理。使用前驱体M(S_2CNC_4H_8)_3(M=Bi、Sb),选择微乳液体系水/叁氯甲烷/CTAB,水热微乳液法制备得到了Sb_8O_(11)Br_2纳米带和BiOBr纳米薄片。

参考文献:

[1]. 单分子前驱体水热溶剂热合成硫族纳米材料[D]. 谢钢. 西北大学. 2003

[2]. 纳米/微米氧化物、硫化物的形貌控制和催化性能研究[D]. 谢钢. 西北大学. 2006

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