水热法制备一维Cu@C纳米电缆

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1、水热法制备一维Cu@C纳米电缆摘要最近几年，纳米材料尤其是一维结构纳米材料，比如纳米棒、纳米管、纳米线等，由于其独特的形貌，特殊尺寸性质和光电性质以及在催化中诱人的应用前景，而成为一个研究热点。一维纳米材料重要的理论意义和潜在的广泛应用前景使其成为物理、化学、材料等诸多学科领域的研究前沿。发展制备一维纳米材料的新方法，开拓新的体系是一个十分重要的研究课题。通过简单的合成方法，可控合成一维结构纳米材料一直是研究的热点。水热法是一种基于溶液的化学合成方法，是一种有效而方便的合成纳米材料途径。此方法高效

2、方便，不需要惰性氛围和昂贵的设备。己经被广泛的用来合成一维结构纳米材料，沸石和陶瓷材料等。这是控制粒子大小，尺寸分布和材料形貌的最有前途的方法之一。本论文旨在用不同的还原剂水热法合成一维Cu@C纳米电缆，比较不同还原剂的区别，寻求最适合的还原剂，优化其合成条件，探讨其形成机理。已经完成的主要工作包括以下三个方面：分别以六次甲基四胺、麦芽糖、葡萄糖为还原剂和碳源，以氯化铜为铜源，以十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂水热法制备一维Cu@C纳米电缆。一、使用六次甲基四胺作为还原剂和碳源，制备了一维Cu@C

3、纳米电缆。考察了水热反应过程中温度、表面活性剂等实验参数对产物形貌的影响，探讨纳米电缆形成的机理。XRD测试结果表明所得到的产物是立方相结构的铜。SEM和TEM测试结果表明，所得的一维Cu@C纳米电缆长度在几微米到十几微米，直径在200．400nm左右。UV．ⅥS研究表明一维Cu@C纳米电缆的强吸收发生在593nm处。使用六次甲基四胺制备的一维Cu@C纳米电缆颗粒含量较多。二、采用麦芽糖作为还原剂和碳源，制备了一维Cu@C纳米电缆。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微

4、镜(TEM)、紫外一可见光光谱仪(UV．ⅥS)等手段对一维Cu@C纳米电缆进行了表征和分析，并探讨其形成的机理。XRD测试结果表明所得到的产物是立方相结构的铜。SEM和TEM测试结果表明，所得的一维Cu@C纳米电缆长度在十几微米，直径在200-400砌左右，产品为单晶。UV．ⅥS研究表明一维Cu@C纳米电缆的强吸收发生在604咖处。采用麦芽糖作还原剂和碳源，解决了在制备过程中混杂不规则颗粒的问题。但麦芽糖碳化会形成大量非晶态的碳微球，这给纳米电缆的制备带来一定的问题。我们采用超声的方法去除这些碳微

5、球。三、使用葡萄糖作为还原剂和碳源，制备了一维Cu@C纳米电缆。详细考察了水热反应过程中温度、表面活性剂、pH值、反应时间等实验参数对产物形貌的影响，探讨其形成的机理。利用X射线衍射仪(XIm)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外．可见光光谱仪(UV．VIS)等手段对一维Cu@C纳米电缆进行了表征和分析。XRD测试结果表明所得到的产物是立方相结构的铜。SEM和TEM测试结果表明，所得的一维Cu@C纳米电缆长度在几十微米，直径在200．400nm左右，产品为单晶。UV．ⅥS研究

6、表明一维Cu@C纳米电缆的强吸收发生在56411In处。采用葡萄糖作为还原剂，制备的一维Cu@C纳米电缆形貌完整，均一性最好。关键词水热法一维纳米电缆Cu@c六次甲基四胺麦芽糖葡萄糖ⅡHYDROTHERMAI．SYNTHESISANDCHARACTERIZATIoNoF1．DIMENSIoNALCu@CnanocablesABSTRACThlrecentyears，nanoscalematerials，especiallywithone-dimensional(1D)naIlostmcturesu

7、chaSrods，wires，aIldtIlbes，haveattractediIltensiveinvestigationsduetotheiruIliqueshapes，size—dependentpropertiesaIldtheiIltriguingprospectsfordevelopmentsiIlnovelelec昀．opticalappl妇tioIlsaIldcatalysis．DeVelopingnewpreparationmethodsalldnewsyst锄sofone—di

8、mensionalnanomaterialsisaVeryimportamtopicincurremresearchactivitiesiIlmefieldsofphysics，ch锄istryandmaterialsscience．ObtainiI培newmaterialsViaafelatiVelysimplerouteanddevelopingthemo讪ology-Con仃olleds皿hesismemodologiesareagoalofgrcatinterestiIlm