不同形貌納米材料合成及其光、磁性質(zhì)研究.pdf

1、本文以Mn(NO3)2和H2O2為原料，通過一步水熱反應(yīng)合成了三維蒲公英狀單晶β-二氧化錳微米結(jié)構(gòu)，探討了三維結(jié)構(gòu)形成的機(jī)理。產(chǎn)物用XRD、SEM、TEM、SAED、HRTEM、XPS進(jìn)行了表征。同時(shí)還對(duì)所得產(chǎn)物的磁性質(zhì)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其奈爾磁轉(zhuǎn)變溫度比本體的要高大約6K。 納米材料能夠呈現(xiàn)出優(yōu)于普通材料甚至與普通材料不同的性質(zhì)從而引起了人們的廣泛關(guān)注。研究證明納米材料的性質(zhì)與其形貌有很大的關(guān)系。因而探索重復(fù)可靠的制備方法，以獲

2、得尺寸規(guī)則、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的不同形貌的納米材料，對(duì)于探索其奇特的物理、化學(xué)現(xiàn)象并開發(fā)其潛在的應(yīng)用具有重要意義。該論文發(fā)展了水熱法制備納米材料的技術(shù)，利用較簡(jiǎn)便的新的合成路線合成了一系列不同形貌的納米材料，旨在為獲取納米材料與生物物質(zhì)作用信息做準(zhǔn)備。 半導(dǎo)體納米材料具有優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)，與傳統(tǒng)的有機(jī)染色劑相比，表面充分鈍化的量子點(diǎn)具有激發(fā)光譜寬，發(fā)射光譜窄且對(duì)稱，不易光解的特點(diǎn)。因而在過去的近二十年中半導(dǎo)體納米材料的合成及分析應(yīng)用研究引起

3、了人們的廣泛關(guān)注。其中研究最多的是半導(dǎo)體量子點(diǎn)。一維半導(dǎo)體納米材料與零維相比具有不同的限域能，呈現(xiàn)出不同的光學(xué)性質(zhì)。然而，由于在水溶性問題的解決上存在難度，水溶性一維半導(dǎo)體納米材料的制備及作為熒光探針的研究還剛剛起步。 本論文的主要內(nèi)容如下：第一章綜述了不同形貌納米材料的性質(zhì)及應(yīng)用，介紹了納米材料的制備方法-水熱法，簡(jiǎn)單介紹了一維半導(dǎo)體納米材料的性質(zhì)、制備方法及應(yīng)用。 第二章采用Mn(NO3)2和H2O2的一步水熱反應(yīng)制

4、備了三維蒲公英狀β-MnO2微米結(jié)構(gòu)，對(duì)微米結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了研究.對(duì)所合成的三維蒲公英狀β-MnO2微米結(jié)構(gòu)的磁性進(jìn)行了表征，發(fā)現(xiàn)其奈爾溫度要比本體的高大約6K. 第三章采用原位氧化還原沉淀水熱反應(yīng)選擇性制備了β晶型的MnO2納米棒，研究了各種實(shí)驗(yàn)條件對(duì)產(chǎn)物形貌的影響，對(duì)納米棒的形成機(jī)理進(jìn)行了探討，并對(duì)所合成的納米棒的磁性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其奈爾溫度要比本體的高大約4K。 第四章采用廉價(jià)的反應(yīng)原料FeSO4和CH3CO

5、ONa，通過簡(jiǎn)單的低溫水熱反應(yīng)制備了α-FeOOH納米棒.通過TEM觀察不同反應(yīng)時(shí)間的產(chǎn)物的形貌發(fā)現(xiàn)α-FeOOH納米棒的形成過程符合”卷曲-破裂-生長(zhǎng)”機(jī)理.通過煅燒所得的α-FeOOH納米棒我們得到了α-Fe2O3納米棒.和現(xiàn)有合成α-FeOOH納米棒的方法相比，此法更加簡(jiǎn)便，無需任何表面活性劑，且產(chǎn)率較高.磁性測(cè)試結(jié)果表明所合成的α-Fe2O3納米棒呈現(xiàn)出了與本體不同的磁性質(zhì)。 第五章采用L-半胱氨酸和多聚磷酸鈉作為雙配體