氧化鋅、氧化鉻微納米材料的控制合成及其性能研究.pdf

1、納米材料因其具有表面效應(yīng)，小尺寸效應(yīng)，量子效應(yīng)，宏觀量子隧道效應(yīng)等而表現(xiàn)出獨(dú)特的光、電、磁、催化等優(yōu)異性能，具有極大的應(yīng)用潛力。近幾年，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、低廉、環(huán)保、高效的合成策略和開發(fā)新型的微納米材料，并實(shí)現(xiàn)對(duì)納米材料形貌和結(jié)構(gòu)的可控合成是微納米技術(shù)研究的熱點(diǎn)，對(duì)于納米技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。本論文圍繞著半導(dǎo)體金屬氧化物（ZnO和Cr2O3）微納材料的結(jié)構(gòu)和組分調(diào)控，制備出新型的ZnO和Cr2O3納米材料，探討了其可能的形成機(jī)理，測(cè)試了所制備

2、材料的光催化或者氣敏性能。具體的工作有以下幾個(gè)方面:
　　(1)通過一種簡(jiǎn)便的丙三醇調(diào)控的無模版水熱方法合成出了平均直徑大約為2μm、殼厚為300 nm的單分散的ZnO空心微球。根據(jù)詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了結(jié)晶生長(zhǎng)和空心球形成的機(jī)理?？疾炝诉@種ZnO空心微球的氣敏活性，結(jié)果表明，所制備的ZnO空心微球在380℃的條件下對(duì)乙醇具有很高的氣敏靈敏度和選擇性。
　　(2)酸性條件下，利用丙三醇為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑成功合成出了三維多孔層狀的由納

3、米片組裝成的ZnO微球結(jié)構(gòu)。詳細(xì)實(shí)驗(yàn)表明反應(yīng)體系中的pH值和丙三醇在合成多孔層狀ZnO微球過程中起到了關(guān)鍵作用。光催化測(cè)試表明，三維多孔層狀ZnO微球比花狀ZnO對(duì)亞甲基藍(lán)表現(xiàn)出了更好的光催化降解活性。
　　(3)利用一種簡(jiǎn)單、綠色、低成本的“自模板”法，通過簡(jiǎn)單地調(diào)節(jié)燒結(jié)過程成功地合成出了大小約為1-3μm的多殼式Cr2O3空心微球。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明燒結(jié)過程的預(yù)熱程序?qū)π纬啥鄽な娇招那蛴泻艽蟮挠绊?，我們也詳?xì)地討論了多殼式空

4、心微球的形成機(jī)理。更重要地，所制備的多殼式Cr2O3空心微球和單殼式Cr2O3空心微球相比表現(xiàn)出了更強(qiáng)的氣敏活性。
　　(4)通過熱分解前驅(qū)體我們制備出了由納米粒子構(gòu)建的多孔Cr2O3空心微球，而前驅(qū)體空心微球是由一種溫和的無模板水熱法制備而成的。所制備的多孔Cr2O3空心微球直徑約為2.2μm，殼厚約為130nm。通過對(duì)不同水熱時(shí)間段得到的前驅(qū)體微球的表征，提出了Cr2O3前驅(qū)體空心微球的的形成機(jī)理。另外，和多孔Cr2O3實(shí)心微