金屬氧化物一維納米材料制備與性能研究.pdf

1、近年來(lái)，納米尺度結(jié)構(gòu)的氧化物，尤其是納米管、納米線、納米棒、納米帶等形貌特征的金屬氧化物，因擁有奇異的性能特征，引起了科技領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。一維納米材料在物理、生命、工程等交叉學(xué)科領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，因此備受關(guān)注。 本文提供了3種實(shí)驗(yàn)體系進(jìn)行了一維納米結(jié)構(gòu)的金屬氧化物的制備研究，合成了各種形貌特征的帶狀一維納米結(jié)構(gòu)。 利用SiO2材料為襯底，高分子金屬絡(luò)合物為前軀體，經(jīng)過(guò)一系列熱處理工藝，成功的合成了包括ZnO、MgO、Ni

2、O、PbO、Mn2O3、Co2O3、CuO、Fe2O3在內(nèi)的8種一維納米結(jié)構(gòu)金屬氧化物。分析了前驅(qū)體溶液的混合濃度、混合均勻程度、熱處理溫度、熱處理時(shí)間、襯底種類(lèi)等因素對(duì)合成一維納米結(jié)構(gòu)的金屬氧化物的影響。 本文報(bào)道了一種新的制備工藝一“熔點(diǎn)法”。在600℃溫度下，利用金屬Zn一步合成了長(zhǎng)度大約10μm，厚度30～50nm的ZnO針狀納米帶結(jié)構(gòu)。并分析了熱處理溫度、保溫時(shí)間、升溫速度、升溫方式對(duì)產(chǎn)物形貌的影響。研究表明熱處理目標(biāo)

3、溫度600℃，升溫方式為漸進(jìn)式升溫為一步合成ZnO針狀納米帶結(jié)構(gòu)的最佳方案。 利用表面覆蓋ZnO納米晶的金屬Zn片作為襯底，以Zn2+和PVA組成的高分子絡(luò)合物(MMC)為前軀體，經(jīng)過(guò)一步法600℃熱處理2h，成功合成了形貌特征均勻的納米草狀結(jié)構(gòu)。并通過(guò)AFM進(jìn)行了一維納米結(jié)構(gòu)ZnO力學(xué)性能初步的探索，發(fā)現(xiàn)了一維納米結(jié)構(gòu)不同于宏觀物體的奇特力學(xué)特性。 利用PL譜表征分析，研究了不同方法制備出的各種形貌帶狀ZnO一維納米結(jié)