纳米材料水热法制备和的表征

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1、兰州大学博士学位论文摘要自从碳纳米管发现以来，低维纳米结构材料得到了广泛关注，提出了很多新的研究方向，包括纳米材料制备方法、纳米器件、纳米生物学和纳米催化等。纳米材料的制备中最重要的就是如何精确控制纳米材料的尺寸、维数、成份和结构。本论文主要是探索无机纳米材料的水热合成新方法、新路线，优化其合成条件，探索其反应机理，研究其应用。利用各种手段，对样品的形貌、成份、结构和性能进行了测试和分析，得到了以下主要结果：1．Pb(Zro．52Tio．48)03(PZT)纳米卷利用PVA辅助水热法制备了结晶良好的Pb(Zro．52Ti0．4

2、s)03(PZT)纳米卷，提出了纳米卷的卷曲生长机制。2．NiS纳米花与纳米棒的制备利用水热法在200oC制备了晶化良好的棒状和花状NiS纳米结构。研究了反应时间和反应温度对其形貌的影响，提出了两步分裂生长机制。3．枝状CdS的制备及其光致发光研究利用3CDS04·8H20和SCfNH2)2作为原材料，水热法制备了树枝状CdS。观察到样品在485、561和617iIm处有三个可见发光峰，在750nm处有一个红外发光峰。研究了其可能的发光机制。4．纺锤状Co掺杂ZnO的制备采用低温水溶液方法制备了Co掺杂量为2-5at．％的纺锤

3、状ZnO粉末，观察到样品为六角纤锌矿结构，没有其他任何杂质相存在。发现C02+替代了ZnO晶格内的Zn位置，没有Co金属和其他Co氧化物存在。样品具有良好的室温铁磁性，指出磁性起源可能与样品内的氧缺陷有关。5．枝状a．Fe203的制备水热法制备了枝状a．F0203，其主干长度为l_4．5pm。发现样品具有良好的室温铁磁性，来自于样品的形状各向异性。在O．1、0．2、和lmA／cm2的放电电流密度下，树枝状仅．Fe203锂离子电池的首次放电容量分别为1560，1095和670mAh／g，均高于目前商用的石墨碳。但是，其循环寿命比

4、较短，需要进一步改进。6．束状CuO的制备兰州大学博士学位论文摘要低温1200C水热法制备了束状CuO，提出了束状形貌的生长过程。把样品作为锂电池负极，电池的首次放电容量为965mAh／g，循环41次后，样品的放电容量仍高达580mAh／g。发现样品具优良的电化学活性，可以用来制备高功率的二次电池。关键词：水热法，纳米材料，光致发光，锂离子电池Ⅱ兰州大学博士学位论文摘要AbstractSincethediscoveryoftheCnanotubes，low-dimensionalnanostructuresofmaterial

5、shavereceivedgreatresearchattentionbecauseoftheiruniquephotochemistry,photophysicalandelectron-transportpropertiesdifferentfromthoseofbulkymaterials．Onthebasisofwell—definedlow-dimensionnanostructures，manynewandpromisingfieldshavebeenestablished，includingnanofabrica

6、tion，nanodevices，nanobiologyandnanocatalysis，etc．Amongofthechallengesinthisfield，themainoneishowtopreciselycontrolthesizes，dimensionalities，compositions，andcrystalstructuresofmaterialsinnanoscale．Thispapermainlyintroducesthewayoffabricationandcharacterizationofthelo

7、w-dimensionofnanomaterials．Thestructure，morphologyandcharacterofthenanomaterialswerecharacterized．Andthenanomaterialsasthelithium-ionbaReryanodewerestudied．Theimportantresultsareasfollows：1．FabricationofPb(Zr0，52Tio．48)03(PZT)nanorollsWell—crystallinePb(Zr0．521rio．4

8、8)03nanorollsweresynthesizedbyhydrothermalandPVA-assistanthydrothermalmethods．The“rollingmechanism’’fortheformationofPZTnanorollsWasdiscus