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1、納米線通常被定義為一種具有直徑小于100 nm(長(zhǎng)度一般不作限制)的一維結(jié)構(gòu),典型的納米線的長(zhǎng)徑比大于100,因此它們可以被稱為準(zhǔn)一維材料。根據(jù)納米線的組成材料的不同可將其進(jìn)行分類:金屬納米線、半導(dǎo)體納米線和絕緣體納米線。通常情況下,隨著尺寸的減小,納米線會(huì)展現(xiàn)出比塊體材料更好的物理化學(xué)性能尤其是機(jī)械性能(強(qiáng)度變強(qiáng),韌度變好等)。這些在小尺度下才具備的特殊性質(zhì)使得納米線被廣泛應(yīng)用于新興的高科技領(lǐng)域,例如納電機(jī)系統(tǒng),超雙疏材料制備,太陽(yáng)能
2、電池等。
在本文中,我們嘗試通過(guò)新的方法合成二氧化鈦納米管和相關(guān)具有分級(jí)微納結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料,突出了其容易實(shí)現(xiàn)低成本大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的潛在的優(yōu)勢(shì)。此外,我們對(duì)所合成的二氧化鈦納米管的光催化性能和分級(jí)微納結(jié)構(gòu)材料的浸潤(rùn)性與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系進(jìn)行研究。研究結(jié)果總結(jié)如下:
1、以碳酸氫銨(NH4HCO3)溶液與六水氯化鎂(MgCl2·6H2O)溶液為前驅(qū)物,采用微乳液均相沉淀法制備了三水碳酸鎂納米棒(MgCO3·3H2O),并研究
3、了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不同類型的表面活性劑對(duì)產(chǎn)物形貌的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(SDS)的效果最好,獲得了尺寸均一表面光滑的MgCO3·3H2O納米棒,并以此為模板,獲得了二氧化鈦納米管。降解羅丹明B的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該二氧化鈦納米管的光催化活性是P25二氧化鈦的3倍。
2、將一維Te納米線引入到微納結(jié)構(gòu)材料的制備過(guò)程中,成功制備出了SiO2納米粒子負(fù)載的碳包覆Te納米線(Te@C-SiO2)的分級(jí)微納結(jié)構(gòu)材料。這
4、種微納結(jié)構(gòu)復(fù)合材料既擁有實(shí)現(xiàn)超雙疏性能的結(jié)構(gòu)單元,又結(jié)合了一維Te納米線易于成膜的性質(zhì),擺脫了超雙疏材料必須需要載體的問(wèn)題。我們利用原位生長(zhǎng)法得到Te@C-SiO2表面,并通過(guò)全氟辛基三氯硅烷(FOTS)對(duì)其進(jìn)行低表面能修飾,獲得具有超雙疏性能Te@C-SiO2表面。最后,用不同的液體(水,二碘甲烷,橄欖油,十六烷,十二烷,環(huán)己烷)對(duì)Te@C-SiO2表面的超雙疏性能進(jìn)行了靜態(tài)接觸角測(cè)試,結(jié)果表明:Te@C-SiO2表面對(duì)表面張力在27
5、.5~72 mN/m范圍內(nèi)的液體都是超雙疏的。Te@C納米線的直徑和硅球尺寸都對(duì)Te@C-SiO2表面的超雙疏性能具有重要的影響。為了證明該材料的雙疏應(yīng)用性能,我們通過(guò)簡(jiǎn)單噴涂之后成功得到由Te@C-SiO2負(fù)載到玻璃,織物,濾紙表面的復(fù)合材料,甚至是制備成功完全由Te@C-SiO2自支撐組成的塊體材料。為開拓超雙疏材料的制備方法做出了巨大貢獻(xiàn)。
3、Tuteja等人提出的“串珠狀”模型,其研究中表明表面粗糙度是由二元紋理決定
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