碱式碳酸钴的水热合成及其结构表征.pdf

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1、第22卷第8期化学研究与应用Vo1．22，No．82010年8月ChemicalResearchandApplicationAug．，2010文章编号：1004-1656(2010)08-0985-04碱式碳酸钴的水热合成及其结构表征谢莉婧，金小青，付国瑞，张子瑜，杨玉英，胡中爱(西北师范大学化学化工学院省部共建生态环境相关高分子材料教育部重点实验室甘肃省高分子材料重点实验室，甘肃兰州730070)摘要：采用水热法合成了不同形貌的碱式碳酸钴。在反应体系中，硝酸钴为钴源，尿素为沉淀剂，十二烷基硫酸钠(SDS)或聚乙烯吡咯

2、烷酮(PVP)为结构导向剂。通过调整结构导向剂的种类、比例以及反应温度。经水热处理可实现对碱式碳酸钴的形貌和尺寸大小的控制。用红外光谱(FT·IR)对所制样品的组分进行分析，用x射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)表征产物的结构和形貌。结果表明：四种样品都各自呈现一种独特而有趣的形貌。关键词：碱式碳酸钴；十二烷基硫酸钠；聚乙烯吡咯烷酮；水热法中图分类号：O611．35文献标识码：AShape—controlledsynthesisandstructuralcharacterizationofcobal

3、tbasiccarbonatebyhydrothermalmethodXIELi-jing，JINXiao—qing，FUGuo一1ll，ZHANGZi—yu，YANGYu—ying，HUZhong—ai‘(TheKeyLaboratoryofPolymerMaterialsofEducationMinistry，No~hwestNormalUniversity，Lanzhou730070，China)Abstract：Thecobalthydroxidecarbonatewithdiferentmorphologyh

4、asbeensynthesizedthroughhydrothermalmethodusingCo(NO3)2·6H2Oascobaltsourceandureaasprecipitatingagentinthepresenceofsodiumdodecylsulfates(SDS)orPolyvinylpyrrolidone(PVP)．ThecomponentsofproductswereanalyzedbyFr·IR．ThestructureandmorphologywerecharacterizedusingX—

5、raydifraction(XRD)andfieldemissionscanningelectronmicroscopy(FESEM)，respectively．TheresultsshowthateveryoneamongthefoursamplCSdisplaysaninterestinganddistinctivemorphology．Keywords：cobaltbasiccarbonate；sodiumdodecylsulfates；polyvinylpyrrolidone；hydrothermalmetho

6、dCoO是一种重要的功能性材料，是制备锂离酸盐晶体结构、热稳定性以及表面性质等方面的子电池正极材料钴酸锂的主要原料。纳米CoO研究已取得了长足进展。然而，随着科学技术的具有独特的电子学、磁学和催化性能等，在气体传发展以及相关领域特殊需求的增长，人们开始将感器、催化剂、磁性材料以及超级电容器材料等领注意力转移到对这类材料形貌和结构的控制域有着广泛的应用前景。而碱式碳酸钴是制备纳上J。例如，Xu等[9通过改变反应条件合成了形米Co，O功能材料的良好前驱体，由此受到了人们貌可控的碱式碳酸钴纳米棒；Xing等¨采用尿素的广泛关

7、注¨。最初，人们只是局限于对碱式碳作为沉淀剂制备了松球状的碱式碳酸钴，所制产酸盐的合成及其热分解行为的研究，并在碱式碳物的形貌为纳米棒和纳米棒聚集体的混合物。据收稿日期：2009—11—17；修回日期：2010-05-16基金项目：国家自然科学基金(20963009)项目资助；甘肃省自然科学基金(0803RJ2A005)项目资助联系人简介：胡中爱(1961一)，男，博士生导师，教授，主要从事新能源材料的研究．E—mail：zhongai@I'IWrlU．edu．cn986化学研究与应用第22卷了解，到目前为止还没有有关

8、其它形貌碱式碳酸先后加入1g尿素和5gSDS，持续搅拌30rain，然钴的研究报道。后将混合液转人体积为100mL内衬聚四氟乙烯为此，本文采用水热的合成方法，以硝酸钴为的不锈钢高压反应釜内，填装度为75％，密封后将钴源，尿素为沉淀剂，十二烷基硫酸钠(SDS)或聚其加热至90oC保温24h，然后，自然冷却至室温。乙烯吡咯烷酮(PvP