%ba%8e萃取化学和溶剂热技术的纳米材料制备

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1、山东大学博士学位论文基于萃取化学和溶剂热技术的纳米材料制备姓名：李雪梅申请学位级别：博士专业：无机化学指导教师：孙思修;李彦20030416函东支学簿套学霞论文摘要纳米科技鳃发展正露益受到莺际上的广泛关滚辩重视，丽缩米材辩趸浅撑纳米科举和技术发展的基础。溶液化学方法制备各种纳米树料具有低贼奉、反应条件温和、可操侔性高并可以剁备各种笈杂形貌豹考才料等特点。本文主要研究了凡释半等俗和金属缩米材料的制备，稳焉我镌援出斡萃取溶剂热合成方法、萃取还原方法以及溶剂热合成等方法，控制性地制备出了各种形貌的纳米材料，势褥到了一熬规德性的结果，具体内容如下：l、利雨胶

2、类萃取帮巍萃取有梳耩中形成静膏謦聚集体及谯萃取过程中出现的“囊效应”，将翠取化学与溶剂热技术裔机地结合在一起，形成了独特的萃敬溶剂热合成方法，并制餐出了ZnS黔纳米晶窥结构致密、粒瘦均匀鳇ZnS缡米菇薄膜。(1)在进行萃取溶剂热合成方法制备材料之前进行了两方蕊的预备工根：【1】铡耀溶翅熟合成法在不同溶剂锻得了立方(Z矬，Hg)S微爨及薄貘，除尔中有杂疆静，其余溶粼中的产物酃较缝。僵溶荆静往质∈魏介电性质)对产物的大小和形貌有较犬影响。在溅庚烷中制得了均匀度好、呈多孔状豹薄膜。【2】考察了氇胺N1923麸酸投介葳中摹取众属离子的携提。研究了伯胺N192

3、3萃取u(vi)和re(m)的平衡，研究发蕊当萃取剂的浓度达到～定值后，有机相中形成的反向胶团W将被萃物种崖接增溶予肖机相中，戳们将这种现象称之为“囊效应”。势月红辨光谱进行了经证。(2)在秘爝萃取溶荆热合成法囊l镛ZnS绣米菇的过程中，举敬莉的酸化程度、醇的类型及添加的比例、稀释荆的种类以及被萃物阴离子的类型等郡对产物的尺寸朝形貔蠢童接影确，因此可班遁避控剃上述条律达到控制ZnS尺寸和形貌的目的。其中萃取剂伯胺N1923的酸化稷度是影响ZnS的尺寸的麓簧因素。不阉酸诧程发豹N1923串缮到了不嚣敬爱豹ZnS鞍子，可能菊以下嚣方嚣静原因：【1】萃取藕

4、伯胺N1923未被酸化对，体系中S2’盼浓度比较大，困此形成的ZnS晶种数量较多，大量的黼种有利于小颗粒的形成；而当萃取粼伯胺N1923被酸纯对，抟系中S2’魏浓度摆对减小，生成豹Z矬S曩秘鸵数量少，少薰的晶种有利予大颗粒的形成。[2】萃鞭荆的酸化程度影响着山东文学博士学位论文反胶束的结构，可能是形成反向胶团或微乳液时，酸化的N1923比未酸化的N1923成膜性能差，因而在反向胶团或微乳颗粒碰撞时，酸化的N1923所形成的界面膜易被打开，导致不同水核内的固体核或超细颗粒之间的物质交换速率过大，难以控制超细颗粒的最终粒径，从而使粒径大且不均匀。另外，乙

5、醇添加量不同时得到了球状、棒状、片状及中空的ZnS颗粒。不同碳链的醇对萃取体系的聚集状态产生不同的影响，随醇中碳氢链链长的增长，得到的ZnS颗粒越均匀，分散性也越好。(3)在利用萃取溶剂热合成法制备纳米制备ZnS薄膜的过程中，萃取剂的的浓度和酸化程度、醇与正庚烷的比例、硫源、基底的放置方式、反应温度等对ZnS薄膜的质量均有显著影响。其中萃取剂的浓度和酸化程度直接影响着ZnS薄膜的质量和组成薄膜的颗粒的形貌。在实验过程中发现：萃取剂伯胺N1923未酸化时，萃取剂的浓度越小，得到的ZnS膜越均匀，颗粒粒度也越小。原因可能是N1923的浓度越小，所形成的反

6、向胶团增溶的水量越小。其水核也就越小，由于颗粒的大小受水核控制，所形成的颗粒自然随萃取剂浓度变低而变小。萃取剂伯胺N1923酸化后，发现在所考察的萃取剂浓度范围内组成薄膜的颗粒均为毛线球状：萃取剂浓度为0．2mol·dm。时，颗粒呈圆球形：在萃取剂浓度为0．1m01．dm刁和O．05m01．dm刁时，组成薄膜的颗粒呈多孔状；而萃取剂为O．025m01．dm4时呈多孔球形出现的颗粒较少。更加有意思的是在萃取剂浓度为0．1m01．dm刁时，得到的基片背面薄膜为单层膜，并且颗粒度也非常均匀。具体原因有待于进一步探讨。乙醇与稀释剂正庚烷的比例也是影响ZnS薄

7、膜质量的一个重要因素。当未添加乙醇时得到的膜略呈黑色，且膜很松散；随着乙醇添加量的增加，得到的薄膜越来越致密。其中当乙醇与正庚烷的比例为7：1时得到的基片正面薄膜非常厚，但基片背面的膜较薄，由纺锤状物组成。2、利用萃取有机相中萃取剂的有序聚集开展了萃取还原法制备纳米材料的研究。伯胺N1923未酸化时，在萃银有机相中，未外加还原剂的条件下，利用萃取剂本身的还原性直接制备出了纳米银颗粒组成的树枝状聚集体，考察了反应时间对产物的影响，发现由萃取还原法得到的产物是比较稳定的，随着时间的延长，产物的分枝越来越多。伯胺N1923酸化后的11山东土学博士学位论文产

8、物为平均粒径15nm左右的球形颗粒。这表明，N1923酸化与否对产物的形貌和颗粒大小是有直接影响的。原因可能