硼酸镍纳米棒溶胶-凝胶法合成及表征.pdf

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1、第27卷第1期无机化学学报V0l

2、27No．12011年1月CHINESEJOURNALOFIN0RGANICCHEMISTRY30．34硼酸镍纳米棒溶胶一凝胶法合成及表征陈爱民胡锋超顾培倪哲明(浙江工业大学化学工程与材料学院，杭州310014)摘要：以硝酸镍、硼酸和柠檬酸为原料，采用溶胶凝胶法于150℃形成咖啡色干凝胶，再于750cC焙烧得到硼酸镍纳米棒。采用XRD、SEM、TEM和Fq'IR对产物结构和形貌进行表征。结果表明产物为分布均匀的Ni3(BO3)纳米棒，纳米棒的长度受硝酸镍和硼酸的物质的量之比影响，硼酸用量越大，长度越大。当nNi~o)：：。=l：3时，纳米棒直径为200～30

3、0nm，长度为2-3Ixm。对硼3酸镍纳米棒的生长机理进行了探讨，结果表明，柠檬酸与镍离子反应产生网状结构的配合物，促使镍源均匀地分散在网格间，为硼酸镍纳米棒的生成提供有利的反应空间。关键词：硼酸镍；纳米棒；溶胶一凝胶法中图分类号：0614．83+3文献标识码：A文章编号：1001-4861(2011)01—0030．05Sol-gelSynthesis，CharacterizationofNickelBorateNanorodsCHENAi—MinHUFeng-ChaoGUPeiNIZhe·Ming(CollegeofChemicalEngtneeringandMaterialsScien

4、ce，ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310014，China)Abstract：Nickelborate(Ni3(BO3)~)nanorodsweresynthesizedbythesol—gelmethodusingnickelnitrateandboricacidasreactants，citricacidasthefoamingagent．ThestructureandmorphologiesofthesynthesizedsampleswereinvestigatedbyXRD，FTIR，SEMandTEMtechniques．Thel

5、engthanddiameterofthenanorodswerecontrolledbyadjustingthemolarratioofNi(NO3)2，H3B03．Thediametersofthenanorodswereintherangeof200-300nmandthelengthswereintherangeof2-3p．mwithnNi(NO)~：r$HBO~=1：3．Theroleofthecitricacidinsathegrowthofnanorodswasalsodiscussed，andtheresultsshowthatthereactionofcitricacid

6、andnickelionswillformcoordinationcompoundinmeshstructure，thuspromptingevendispersionofnickelbetweenthedandprovidingfavorableresponsespacefortheformationofnickelboratenanorod．Keywords：nickelborate；nanorods；sol·gelmethod0引言管／纳米带[3-4]、ZnB~O，纳米管[51、Mg2BO纳米线／纳米棒[6-71、Al4B20。纳米线／纳米棒is-砌、A1】8B40∞纳米线／由于一维纳

7、米材料在介观物理和纳米器件合成纳米棒⋯2】、GaBO纳米线【l3】及LaBO·41纳米线等。这上的应用，一维纳米结构譬如纳米丝，纳米棒，纳米些一维纳米硼酸盐材料在很多领域都有着潜在的用带和纳米管已经成为当前深入研究的焦点．1'21一维途．例如增强材料或者陶瓷材料。纳米结构的能量量子化效应以及高的长径比使其具硼酸镍材料具有耐高温耐酸碱、抗化学腐蚀、备了很多独特性质目前已经有一些关于硼酸盐系热绝缘和电绝缘等优异性能．可以作为铝基复合材列一维纳米材料的制备的报道，例如Mg3BO纳米料、工程塑料、陶瓷等的添加剂，以提高其抗压、抗拉收稿日期：2010—08—10。收修改稿日期：2010．10．03。浙

8、江省自然科学基金(No．Y408O382)和浙江省教育厅重点科研项目(No．Z200907631)资助。通讯联系人。E—mail：amchen@zjut．edu．cn第1期陈爱民等：硼酸镍纳米棒溶胶一凝胶法合成及表征31能力、增强粘结能力和抗腐蚀性等，在增强复合材料、2结果与讨论新型陶瓷及生物材料等领域具有广泛的用途[15-17】。但关于纳米尺度硼酸镍的合成研究相对较少。娄方2．1样品结构组成分析等I18】采