銅、鈷、鎳氧化物納米材料的合成及其性能研究.pdf

1、納米材料是介于宏觀與微觀的一類特殊材料，由于具有獨特的小尺寸和巨大的比表面積以及一系列特殊性質(zhì)已經(jīng)吸引了越來越多的重視。半導(dǎo)體氧化物納米材料具有優(yōu)良的物理和化學(xué)性能，在陶瓷、化工、軍事、光電和催化材料領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。 氧化鎳(NiO)為重要的p型半導(dǎo)體材料，在催化、光電、電容器電極材料等領(lǐng)域占有重要地位。機械化學(xué)法是一種較好的制備納米材料的方法，它在機械力的作用下誘導(dǎo)在常溫下難以反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并以一種穩(wěn)定的化合

2、物為添加劑和研磨過程中的分散劑，可以減少了產(chǎn)物間的相互接觸，有效的阻止產(chǎn)物的團聚和晶粒長大。本文采用機械化學(xué)法成功制備了尺寸約為80nm的立方晶體納米NiO粉末，并考查了焙燒溫度對產(chǎn)物的尺寸和電化學(xué)電容性能的影響。結(jié)果表明：隨著焙燒溫度的升高，產(chǎn)物的紅外吸收譜和紫外一可見光譜均出現(xiàn)明顯的藍(lán)移現(xiàn)象，400°C焙燒后得到的產(chǎn)物的贗電容電化學(xué)性能較其它溫度焙燒得到的產(chǎn)物好，當(dāng)掃描速度為1mV·s<'-1>時其比電容值可達(dá)209.32F·g<'

3、-1>。對前驅(qū)體的熱分解動力學(xué)參數(shù)的求解表明：前驅(qū)體的熱分解是遵循Avrami-Erofeev模型的一級反應(yīng)過程。 氧化亞銅(Cu<,2>O)具有較小的禁帶寬度(2.2eV)，是一種在可見光分解水、光電轉(zhuǎn)換和催化材料領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景的新型p型半導(dǎo)體材料。本論文分別采用電化學(xué)法和化學(xué)還原法制備了納米Cu<,2>O顆粒，研究了制備條件對產(chǎn)物的影響，并分別考查了產(chǎn)物在紫外燈下催化甲基橙的催化效率。結(jié)果表明：產(chǎn)物的最高光催化效率可達(dá)9

4、7％，重復(fù)利用四次后產(chǎn)物的光催化效率才有所下降。 氧化亞鈷(CoO)在光電、催化、磁性材料和電池材料方面有重要的應(yīng)用。但是其很高的活性限制了其大規(guī)模的制備。溶劑熱法是對水熱法繼承和發(fā)展，它以有機溶劑為反應(yīng)的媒介，能在較溫和的條件下制備較難得到的材料，是一種新穎的制備納米材料的方法。本論文首次以溶劑熱法成功制得了納米CoO并實現(xiàn)了對產(chǎn)物的形貌的調(diào)控?？疾榱瞬煌捲?、熱處理溫度、時間等對產(chǎn)物的影響。結(jié)果表明：以醋酸鈷為原料，無水乙醇