納米材料的自下而上與自上而下的對應(yīng)構(gòu)建方法及其物性研究.pdf

1、本論文旨在探索利用晶體結(jié)構(gòu)來控制性的構(gòu)建一些具有特殊尺寸、特殊形貌和圖案的高度規(guī)則的無機(jī)多級微納結(jié)構(gòu)材料，結(jié)合“自上而下”（Top-Down）和“自下而上”（Bottom-Up）的方法，通過反應(yīng)物和目標(biāo)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)分析來設(shè)計(jì)性的可控合成特定納米材料的特定形貌，這種路線不僅對我們了解納米材料合成提供了另外一個(gè)途徑,同時(shí)也給理論分析納米材料的形成本質(zhì)原因提供了可能的理想指導(dǎo)。本論文的主要研究內(nèi)容如下：
　　 1.作者通過利用了晶體結(jié)構(gòu)

2、的自范性和刻蝕機(jī)理結(jié)合的方法，也就是所謂的“自上而下”（Top-Down）的方法來構(gòu)建分級制結(jié)構(gòu)的PbSe 納米晶體。該P(yáng)bSe分級制結(jié)構(gòu)形成是堿性誘導(dǎo)下的刻蝕與剛性分子1,10-phen 吸附保護(hù)競爭的結(jié)果。通過大量的實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)因素，使得該結(jié)構(gòu)具有良好的重復(fù)性、較高的產(chǎn)率和可操控性，為以后的性質(zhì)研究提供了保證。采用“自上而下”
　　 （Top-Down）的方法來構(gòu)建分級制結(jié)構(gòu)的方法，也為其他材料分級制結(jié)構(gòu)的構(gòu)建提供

3、了思路。
　　 2.作者首次采用維生素C 熱解的方法來構(gòu)筑腎結(jié)石成份之一的四方相的水合草酸鈣，整個(gè)過程中不需要利用機(jī)添加劑來調(diào)節(jié)晶體的生長，該微晶具有規(guī)則的四方棱柱形貌，且結(jié)晶性好。并采用“自上而下”（Top-Down）固相制備方法來獲得相應(yīng)四方棱柱狀的多孔碳酸鈣，并研究了多孔碳酸鈣對無機(jī)水合鹽類相變材料的限域效應(yīng)。合成的多孔碳酸鈣是無毒且環(huán)境友好的，將其應(yīng)用到無機(jī)鹽相變領(lǐng)域能夠成功地解決無機(jī)水合鹽相變過程中遇到的常見難題，如相

4、分離和過冷現(xiàn)象.這也表明多孔碳酸鈣有可能應(yīng)用于未來的“智能屋”中。
　　 3.作者利用晶體生長的各向異性，在外加表面活性劑的條件下，通過“自下而上”（Bottom-Up）的方法實(shí)現(xiàn)了一維納米結(jié)構(gòu)在三維空間的自組裝，實(shí)現(xiàn)了晶體生長的各向異性和Ostwald熟化機(jī)理的完美結(jié)合。使用該法首次獲得了大量花狀結(jié)構(gòu)的VO2。這種特殊結(jié)構(gòu)的VO2納米材料作為水相鋰離子電池的電極材料呈現(xiàn)出了良好的鋰電性質(zhì)。
　　 4.作者對釩氧化合物材