钨酸盐功能性纳米材料的液相化学合成与磁学性能研究

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1、摘要摘要本论文发展了在温和条件下液相化学合成钨酸盐功能性纳米材料的方法并对含有磁性过渡金属离子Mn2+、Fe2+的钨酸盐化合物的磁学性能进行了分析和研究，发现具有纳微结构尺寸的№W04和FeW04新型自组装等级结构具有与块材钨酸盐不同的磁学性质，这将为我们探索和研究钨酸盐磁性材料在磁性纳米器件方面的应用提供了前提。并且，我们还首次发现了FeW04等级结构微晶的光催化性能，这将为开发环保、耐酸耐碱的光催化复合材料提供一条有效的途径。此外，我们还对含有过渡金属Co离子的C09S3化合物的磁学性能、用作锂电池负极材料的充放电性能、在氧气电还原反应中作为催化剂的电催化性能进行了分析和

2、研究。主要结果归纳如下：1、在温和水热条件下，我们利用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CW出)为添加剂辅助制备了由删04纳米棒有序自组装而成的新颖海胆状等级结构的MnW04微球。通过对不同反应时间产物的形貌分析，发现CTAB在诱导海胆状MnW04微球的生长和自组装上起到了一个“软模板"的作用，同时合适的溶液pH值和反应温度也是海胆状微球结构形成所必不可少的条件。海胆状MnW04微球的磁学性能测试表明它们在低温下具有较弱的铁磁性排列，而较短MnW04纳米棒在低温下表现出反铁磁性。2、通过简单的溶剂热合成路线成功制备出具有高度等级结构的六方片状Few04微晶结构，研究发现乙

3、二醇在这种特殊结构的形成和自组装过程起到了重要的“包覆剂"作用，并且足量的№认c也是FeW04等级结构形成的必要条件。首次对这种Few04等级结构微晶的光催化性能进行了研究，发现Few04微晶结构在紫外和可见光(模拟太阳光)光照条件下对降解罗丹明染料有着较高的光催化活性。此外，我们还对FeW04微晶的磁学性质进行了测试，磁性测试结果表明FeW04六方片状微晶在低温条件下存在弱铁磁有序，这将为探索和研究具有磁学和光催化复合性能的FeW04纳米材料提供一条有效的途径。3．通过简单的溶剂热合成路线我们成功制备出具有高度等级结构的C09S8空心微球结构，不同反应时间阶段产物的形貌分析

4、表明C09S8空心微球结构的形成过程遵循奥斯特．瓦尔德熟化机理，并且合适的三乙烯四胺有机溶剂和水的体积比值也是空心微球结构形成的必要条件。我们首次对于C09S8等级结构空心微球作为锂电池负极材料的充放电性能以及在氧气电还原反应中作为催化剂的电催化性能进行了研究，发现C09S8空心微球结构作为锂电池负极材料时在充放电循环初期具有较高的放电容量，并且C09SB的旋转圆盘电极(RDE)测试表明它的可逆摘要电势与理论模拟计算值较为接近，验证了C09S8可逆电势值与理论计算值的一致性。此外，我们还对C09S8空心微球结构的磁学性能进行了研究，研究表明样品磁学特性主要是顺磁特性的，并且还

5、存在反铁磁特性。关键词：液相合成，钨酸盐，磁学性能，光催化性能HAbSlractABSTRACTIn衄sdisse眦ion，SORsolution-baLsedroutesweredeVelopedt0syn也esize胁ctionalmctaltungStatemmomaterialsWhjchCont面nm孵leticioIlSsuc_h觞Mn2+狮dFez+a11dmeirmagn娟cproperti嚣werestudied．nwaSfoundnlattllem卿eticpropertiesof跚chmerarcMcallyaSsembledMnW04aIldFeW04

6、arclliteIctlIresweredi岛音rent盘．0m也eircofres_pondingbu浓macerials，w赫chmay昏Veusnlechallcet0realizetlleapplicationofsuchs锄pleonmagneticImode访ce．Thephotocatal如cproper哆ofllieraurC场c2Llly舔sembledFeW04tnjcroc巧stalshavebeenfirStlystudied，也ereforeitisane伍。ctiVemetllodt0deVelopanoVel叻V曲IlIIlent衔endlyma

7、terialwmchisanti-acida11daIlti—alkali．IIladdition，也edischa曜eabili够ofC09S8hollow血crospheres触Libatte巧cathodemate—alsand也eirm雒皿eticpr。p呻r鼬wellastlleirc删yticpropen)，illelec仃ocatalysisofOxygenReductionReaction(ORR)werealsostudied．Thenl血I℃sultScanbesulIunarize