水熱法制備取向性納米棒陣列及其性能研究.pdf

1、一維納米材料的制備有很多種方法,如熱蒸發(fā)法、化學(xué)氣相沉積法、水熱法、模板法等,而水熱法由于其設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易、成本低廉、反應(yīng)溫度低及有利于大規(guī)模生產(chǎn)等特點(diǎn),越來(lái)越受到人們的青睞。本課題就基于不同的應(yīng)用方面采用簡(jiǎn)單的水熱法合成了兩種一維納米材料,包括羥基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2,簡(jiǎn)稱HA或者Hap)的納米棒陣列、氧化鋅納米棒陣列(ZnO)。
　　 對(duì)于羥基磷灰石納米陣列的研究主要是基于骨組織中的無(wú)機(jī)成分羥基磷灰石是

2、有取向性的,如果能夠制備出同樣取向性的羥基磷灰石薄膜對(duì)于提高植入體的生物活性方面有一定的幫助。對(duì)于氧化鋅納米陣列的研究則是重點(diǎn)研究納米棒陣列的光波導(dǎo)和光散射性能。論文綜合采用X射線粉末衍射(XRD),傅立葉變換紅外吸收光譜(FTIR),透射電子顯微鏡(TEM),掃描電子顯微鏡(SEM),電子能譜(EDS),電感耦合高頻等離子體發(fā)射光譜(ICP),紫外-可見(jiàn)光測(cè)試儀(UV)等手段研究了對(duì)所合成的物質(zhì)進(jìn)行表征和性能分析。本論文主要有以下幾方

3、面的工作:1.本文采用水熱法制備出氟含量遞增的羥基磷灰石并對(duì)其生長(zhǎng)機(jī)理方面進(jìn)行的研究,研究了氟含量一定時(shí)其從20min-48h的生長(zhǎng)過(guò)程,并對(duì)其生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了總結(jié),發(fā)現(xiàn)了含氟羥基磷灰石的的二次定向組裝行為。
　　 2.在對(duì)羥基磷灰石生長(zhǎng)規(guī)律研究的基礎(chǔ)上,研究了水熱條件下生長(zhǎng)薄膜的條件,摸索出在水熱反應(yīng)溫度為140℃,pH為10,水熱反應(yīng)時(shí)間大于24h的時(shí)候才可以得到鈣磷相的薄膜,在反應(yīng)時(shí)間大于48h時(shí)可以得到羥基磷灰石,但是取向

4、是雜亂無(wú)章的。在水熱條件下采用氧化鋅籽晶層作為模板層在玻璃基體上制備了(0001)取向性較好的HA薄膜,為其應(yīng)用進(jìn)行前期的工藝研究和理論分析。得到的HA.晶體端面呈六邊形,屬于典型的六方柱狀晶體,晶體表面光滑、結(jié)晶完整,并且只有(0001)取向。在緩沖溶液中研究了該薄膜的溶解性能,發(fā)現(xiàn)溶解度很小,說(shuō)明薄膜結(jié)晶性較好。
　　 3.我們對(duì)ZnO納米陣列的光波導(dǎo)和光散射性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:ZnO納米陣列對(duì)可見(jiàn)光具有強(qiáng)散射性,并且