液相法制备无机纳米管的研究进展-论文.pdf

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1、Vo1．40No．4化工新型材料第4O卷第4期·4O·NEWCHEMICALMATERIALS2012年4月液相法制备无机纳米管的研究进展李红蒲锡鹏张大风(聊城大学材料科学与3-程学院，聊城252000)摘要综述了水热(溶剂热)法、溶胶一凝胶法、微波辅助法和低温溶液法制备无机纳米管的最新研究进展。分析了影响纳米管形貌的因素及纳米管的形成机理，对纳米管的应用进行了展望。关键词无机纳米管，形貌，机理ResearchprogressinpreparationofinorganicnanotubesbyliquidmethodsLiHongPuXip

2、engZhangDafeng(InstituteofMaterialScienceandTechnology，LiaochengUniversity，Liaocheng252000)AbstractTheresearchprogressinpreparationofinorganicnanotubeswhichincludehydrothermalmethods，sol—gelmethods，microwave—assistedmethodsandlowtemperaturesolutionmethodwereintroduced．Thema

3、jorfactorswhichaf—fectedmorphologyandgrowthmechanismofthenanotubeswereanalyzed．Thefutureperspectiveswerepointedout．Keywordsinorganicnanotube，morphology，mechanism管状纳米结构具有更大的表面积和更优良的多孔性，在林幸等将2gP25(TiO2)粉末和30mL、10mol／LNaOH催化、燃料电池、分子组装、纳米尺寸的电子、光电子及传感器混合后放人聚四氟乙烯高压反应釜中，将反应釜密封后置于等

4、领域具有巨大的潜在应用价值。传统的制备纳米管的方法150℃下保温12h，所得产物经洗涤干燥得到了两端开口的多有热蒸发法l_1]、电化学沉积法]、阳极氧化铝模板法l3等。但层TiOz纳米管，管壁分布为5～13层，管壁层间距大约为这些方法中或者要求反应温度较高，或者产物和模板很难分0．8nm。纳米管内径为5～8nm，外径为1O～30nm，长度从几离，产物的纯度不高，受模板的限制，制备的材料结构比较单百纳米到几微米。一，因而由此制备出的纳米材料的形貌通常变化也较少。陈琳等_7将2mL0．25mol／LY(NO3)3溶液和4mL乙醇混合，用碱液调节p

5、H为11～12，用水热法于220℃反应24h，1水热(溶剂热)法得到了内径为200300nm，外径为400500nm，壁厚为100水热(溶剂热)法是指在高温、高压反应环境中，以水(有～200nm的氢氧化钇纳米管。研究发现，溶液的酸度是水热机溶剂)为反应介质，使通常难溶或不溶的物质溶解并进行重法合成纳米材料的非常关键的因素。当pH为6时，产物为片结晶。由于在水热条件下反应物活性的提高及反应性能的改状结构；当pH增加到8时，开始有少量的管出现，同时有大量变，水热合成法有可能代替固相反应及难于进行的合成反应。四方形纳米片；当pH增加到1O后，管的数

6、量增多；当pH增水热法具有反应条件温和、污染小、成本较低、易于商业化、产加到11～12后，生成的产物为大小均一、形貌相似的纳米管。物结晶好、分散性好、纯度高及可通过调节反应温度、压力、溶另外，当不加有机溶剂时，得到的产物大小不一，且两头尖，大液成分和pH等因素来达到有效地控制反应和晶体生长的目多为棒状；随着溶液中乙醇含量的增加，纳米管的粗细逐渐变的等特点l4]。得均匀。郭培志等_5使用生物分子DL一甲硫氨酸辅助水热方法合另外，他们研究了氢氧化钇纳米管的生长机理_8]，形成纳成CuS纳米管，研究表明，硝酸铜和DI一甲硫氨酸在反应开米管的过程主要

7、分为两个阶段：第一阶段是硝酸钇在水和醇始时的配位比为1：2，反应温度为200℃，反应时间为24h时混合溶剂中可能因为钇离子与羟基氧的配位作用而生成片状可合成直径为1O0～600nm、长度达4O～1O0／~m的多晶CuS4的氢氧化钇前驱体，继而生长为棒状化合物；第二阶段是氢氧纳米管。研究了反应温度对产物形貌的影响，当反应温度为化钇前驱体在强碱性溶液中反应得到氢氧化钇，随着有机醇140℃时，只能得到针形或不规则的纳米粒子；当温度提高到和水分子的脱去，这种棒状化合物渐渐变为中空的管状结构。160℃时，可以观察到管状和线状的结构，随着温度的升高，管范

8、学运等g以碳酸氢铵和硝酸锌为原料，在pH为1O，形结构逐渐升高；当温度达到200℃时，产物几乎全部是纳米220℃下水热反应18h后洗涤干燥得到了ZnO纳米管。分析管