硼酸镁纳米材料的制备、表征与形貌控制-论文.pdf

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1、第32卷第6期长春师范学院学报(自然科学版)2013年12月Vol-32No．6JournalofChangchunNormalUniversity(NaturalScience)Dec．2013硼酸镁纳米材料的制备、表征与形貌控制罗俊杰(盐城师范学院物理科学与电子技术学院，江苏盐城224002)[摘要]硼酸镁晶须在增强金属材料、陶瓷材料及塑料等方面有较大的应用价值。本文采用水热法制备出几种不同形貌的硼酸镁纳米材料，产物的形貌与反应物的浓度直接相关。该研究对进一步研究硼酸镁纳米材料的性质及应用具有一定的意义。[关键词]硼酸镁；纳米；水热法[中图分类号]047[文献标识码]A[

2、文章编号]1008—178X(2013)06—0012—03纳米材料与传统固体材料相比，具有显著的表面与介面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等新特性，从而表现出许多不同于常规的块体材料的特殊的力、电、磁、光、热和化学特性等，应用前景广阔。硼酸镁晶须在增强金属、陶瓷及塑料材料等方面有很大的潜在应用价值⋯。对于同一种物质而言，纳米级材料往往具有比微米级材料更优良的性能。因此，硼酸镁纳米材料有望作为轻质复合材料的一种理想的增强型填充剂，在交通运输等领域有望得到规模应用，比如用于制作汽车发动机的活塞、连杆等。目前，科研工作者已成功地制备出硼酸镁的纳米线]、纳米带]、纳

3、米棒以及纳米管等纳米级材料。然而，用较低的成本，制备产量和纯度更高、已经形貌不同的硼酸镁纳米材料，仍然是当前需要解决的一个重要课题。水热法由于所需成本较低，其工艺简单，方便控制，产物的产量往往比较高，且杂质的清除比较方便，是制备纳米材料的一个比较广泛采用的方法。纳米材料领域的研究表明，纳米材料性质与形貌有时具有某种关联，同一物质的纳米材料，有时会因形貌的不同而表现出有所差异甚至完全不同的性质。针对同一种材料，制备出各种不同形貌的纳米级材料，是研究的热点方向，而对纳米材料形貌的有效控制，更是一个重要的研究方向。本文采用水热法制备出几种不同形貌的硼酸镁纳米材料，产物的形貌主要受反

4、应物浓度的影响，表明可通过控制反应物的浓度来控制产物的形貌。1实验首先，称取一定量的MgC1·6HO以及NaBH(Mg：B=1：2，摩尔比)，将它们先后溶解于20ml的蒸馏水中，强力搅拌，该过程中有气体放出。反应完全后，容器中为无色透明溶液。将该溶液倒人内衬聚四氟乙烯的高压釜中，填充度控制在80％，然后将密闭好的高压釜移人程控加热炉中，迅速加热至200~C并保持24小时。反应结束后，系统自然降至室温，打开高压釜，可得白色沉淀。用蒸馏水反复清洗、过滤以除去可溶性离子，并经离心处理，干燥后得白色粉末状产物。利用以下仪器对白色粉末的成分以及物相进行表征：扫描电子显微镜(SEM，JS

5、M一6700F，JEOL)，透射电子显微镜(TEM，JEM—IOOCXII，JEOL)，电子散射能谱分析仪(EDX，OxfordINCA)，X射线粉末衍射仪(XRD，RigakuD／Max一3C)。2结果与讨论图1(a)为产物的低倍扫描照片。图片显示，产物具有团聚的特征，构成这些团聚的是一些片状的结构。[收稿日期]2013—10—18[作者简介]罗俊杰(1982一)，男，湖北荆州人，盐城师范学院物理科学与电子技术学院助教，硕士，从事凝聚态物理研究。·12·