利用草酸鹽模板制備金屬與氧化物納米線及其應用.pdf

1、一維納米材料與其他納米材料相比,具有其本身特殊的物理化學性質,因此在很多領域有潛在的應用。金屬及氧化物納米線已廣泛應用于磁性材料、氣敏元件、電極材料、電化學電容器、功能陶瓷、光電器件,電致變色材料和特種涂料等領域。因此,探索金屬及氧化物納米線的大量、簡單合成及應用具有重要意義。在本論文里,我們利用微乳液法合成了草酸鹽納米線,并將其作為可犧牲模板,通過后續熱處理合成金屬及氧化物納米線。具體實現途徑有兩條:1)對于氧化物納米線,我們采用微乳

2、液法制備草酸鹽納米線,結合空氣中熱處理的方法合成了一系列的氧化物納米線;2)對于金屬納米線,我們采用草酸鹽為可犧牲模板,在還原氣氛中熱處理合成了金屬的納米線。上述方法具有簡單高效、普適性好、產物尺寸和形貌可控等優點,能夠合成一系列的尺寸均勻、形貌可控的金屬及氧化物納米線。這種金屬及氧化物納米線具有很高的比表面積、穩定的結構,因此能夠在磁學和鋰電池負極材料等領域有潛在的應用。我們選擇了幾種比較典型的氧化物納米線,測試其磁性及鋰電池性能。主

3、要成果如下:
　　 (1)基于微乳液法制備了長度幾微米、直徑20-100納米的NiC2O4納米線,通過后續熱處理得到多孔NiO納米線,并采用掃描電鏡、透射電鏡、高分辨透射電鏡、X射線衍射儀、傅里葉紅外等手段對產物的形貌和結構進行了表征。研究表明,得到的多孔NiO納米線是由NiO顆粒致密堆積而成,且NiO顆粒的直徑可隨熱處理溫度變化。同時研究了NiO納米線的磁性性能,制備的NiO納米線顯示出隨NiO顆粒尺寸變化的鐵磁性特征。

4、>　　 (2)基于微乳液法結合不同氣氛下熱處理選擇性合成了直徑約100nm、長度數十微米的α-Fe2O3和Fe3O4納米線。研究了可犧牲模板、熱處理溫度和熱處理氣氛對產物形貌與結構的影響。
　　 (3)通過類似的微乳液法制得CoC2O4納米線,通過在不同溫度不同氣氛下煅燒CoC2O4納米線,選擇性合成出超長均勻的Co3O4和Co納米線。
　　 (4)通過類似的微乳液法,制備出CoFe2(C2O4)3納米線,通過在不同氣