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文檔簡介
1、隨著納米科學的發(fā)展,以特定形貌一維納米材料為基本單元,通過物理或化學方法在兩維或三維空間構筑納米體系,可以得到多種新穎的納米結構,包括納米陣列、多級結構等等。以這些新穎納米結構為橋梁,進一步構建具有功能性的納米器件,將為納米材料開辟更廣闊的應用前景。本文圍繞著過渡金屬氧化物納米陣列主要開展了兩方面的工作,一是通過系統(tǒng)研究CeVO4納米晶的生長演變過程,發(fā)展了一種普適的稀土釩酸鹽納米棒陣列的制備方法;二是研究了負載金的氫氧化鈷納米陣列的控
2、制合成及其催化性能,主要工作及結果如下:
1、采用EDTA輔助的水熱合成方法,詳細研究CeVO4納米晶的演變過程,研究了多種反應參數(shù)如EDTA/Ce3+的比例,反應物濃度,溶液pH值,水熱溫度和反應時間的影響,以求發(fā)展一種普適的稀土釩酸鹽納米陣列的制備方法。研究發(fā)現(xiàn),Ce3+/EDTA摩爾比對于納米晶形貌控制合成具有很強的調控作用,EDTA的加入量從0逐漸增加到4mmol,我們分別制得釩酸鈰納米顆粒、納米棒、納米陣列以及束
3、狀和花椰菜狀納米晶?;贓DTA在釩酸鈰納米晶生長過程中的重要作用,提出了釩酸鈰納米結構可能的形成機理。在CeVO4納米陣列合成方法的研究基礎上,將方法擴展到整個鑭系元素。通過調控反應條件,得到了系列LnVO4納米棒組裝體的最佳合成參數(shù)。研究結果表明,鑭系輕稀土元素(La-Gd)都可自組裝形成納米陣列,但組裝面積有很大不同。鑭、鈰和鐠三種稀土釩酸鹽納米棒形成了大面積layer-by-layer的多層納米陣列自組裝體。隨著稀土離子半徑的減
4、小,鑭系元素與EDTA的絡合穩(wěn)定常數(shù)增大。釹、釤、銪、釓四種稀土釩酸鹽納米棒也形成了納米陣列,但納米陣列面積要小許多;而對于重稀土元素(Tb-Lu)則難以自組裝成為納米陣列。我們對于這一系列現(xiàn)象的形成原因進行了探討。同時研究了稀土離子摻雜的稀土釩酸鹽納米陣列的熒光性能。
2、采用水熱法在鎳基底上合成了多種Co(OH)2納米陣列,通過沉積沉淀法,以NaBH4為還原劑原位還原氯金酸得到Au/Co(OH)2納米陣列催化劑。其中金
5、顆粒尺寸粒徑分布較窄,大小在3-5 nm左右。以對氨基苯酚的還原反應作為探針反應對Au/Co(OH)2納米陣列的催化活性進行了研究,Au/Co(OH)2納米陣列表現(xiàn)出了很好的催化活性,反應速率為30.8 s-1g-1,并且具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性能,反應速率在反應六次后基本保持不變。此外,將參與催化反應的反應物用量加大至文獻報道的最多用量的5倍,Au/Co(OH)2納米陣列仍能保持其催化反應速率,這將為Au/Co(OH)2納米陣列結構化催化
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