三维分级结构氢氧化钴的合成

以硝酸钴为钴源,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助,通过水热法合成了具有三维分级结构的β-Co(OH)2微球.采用粉末X射线衍射(XRD)、能谱元素分析(EDS)和扫描电镜(SEM)对产物进行表征.实验结果表明,产物β-Co(OH)2为由直径1～2μm和厚度约500nm的纳米板组装而成的微球.考察了CTAB的浓度、pH值和温度对产物形貌的影响.结果表明,CTAB的浓度和pH值对最终产物的形貌具有重要影响,而当水热温度在140～180℃区间内,反应温度对产物的形貌无影响.通过监控不同反应时间所获产物的形貌,初步探讨了三维结构的β-Co(OH)2的生长机制.     

α-Co(OH)_2的制备及其超级电容特性

以氯化钴为原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,采用化学沉淀的方法制备出由纳米粒子组成的片状α-Co(OH)2.用红外光谱对所制样品的组分进行分析,用X射线衍射和场发射扫描电子显微镜表征产物的结构和形貌,用循环伏安和恒电流充放电等测试方法对其电化学性能进行研究.研究结果表明,由纳米粒子组成的片状α-Co(OH)2表现出优良的电化学性能,单电极比电容高达1220 F/g.     

利用液相阴极辉光放电等离子体制备片状纳米β氢氧化钴的方法

本发明提供了一种利用液相阴极辉光放电等离子体制备片状纳米β-Co(OH)_2的方法,是以钴片为阳极,针状铂丝为阴极,NaNO_3溶液为电解液,在阴阳两电极间施加150~250 V电压,并对电解液进行持续搅拌,阴极产生辉光形成稳定的辉光放电等离子体,阳极钴片不断消耗,溶液由无色向棕色转变;持续放电0.5~2.0 h,得到棕色浊液;然后将棕色浊液超声分散后高速离心,洗涤,干燥,研细,即得到片状纳米β-Co(OH)_2。本发明以牺牲阳极钴片制得片状纳米β-Co(OH)_2,可通过调控电解液浓度、放电电压、放电时间等,获得不同粒径的片状β-Co(OH)_2纳米颗粒;产物杂质少、纯度高、结晶度好,便于分离,可进行工业化生产。     

L-脯氨酸协助合成β-氢氧化镍和氧化镍花球及纳米三角片(英文)

以NH3·H2O和NaOH作为沉淀剂,通过水热方法在180℃,L-脯氨酸作用下,分别合成出了β-Ni(OH)2花球和纳米三角片。XRD结果表明合成出的β-Ni(OH)2产物是六方相,透射电镜(TEM)和场发射电镜(FESEM)表明花球直径为1~2μm,它是由厚15nm,边长110nm的三角片自组装形成的。对相应的β-Ni(OH)2前驱物在350℃空气下退火2h,分别得到NiO花球和纳米三角片。     

控制结晶法制备Co(OH)2

以硫酸钴、氨水及氢氧化钠为原料,采用络合控制结晶法制备了Co(OH)₂,其结构经XRD和SEM表征。研究了反应条件对产物的影响。结果表明：氨钴质量比为0.3, pH 9~11.5时,β-Co(OH)₂的形貌较规则。     

纳米MnO2：水热法制备及盐对晶型和形貌的影响

在水热条件下,向反应体系中加入简单的无机盐,利用KMnO4和MnCl2反应生成不同晶型/形貌的一维MnO2纳米材料.用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)以及选区电子衍射(SAED)等对产物进行了结构和形貌的表征.结果显示,加入的简单无机盐不仅影响产物的晶型,同时也对产物的形貌也起到了控制作用.     

氢氧化镍/多壁碳纳米管复合材料的溶剂热法制备及电容性能

采用溶剂热法制备了氢氧化镍/多壁碳纳米管[Ni(OH)2/MWCNTs]复合纳米材料;借助X射线衍射仪和透射电镜分析了产物的结构和形貌,利用循环伏安测试测定了复合材料的电容特性.结果表明:片状β-Ni(OH)2较好地附着在MWCNTs上;复合样品的循环伏安行为明显有别于空白样品Ni(OH)2,峰电流较高.这表明引入MWCNTs可改善Ni(OH)2的电化学性能.与此同时,当MWCNTs的质量分数为10%时,相应的Ni(OH)2/MWCNTs复合物的氧化还原峰电位差最小,循环可逆性最佳.     

乙二胺四乙酸辅助水热法合成NaYF_4纳米晶

用络合剂乙二胺四乙酸(EDTA)辅助水热法合成了NaYF4纳米球和微米棱柱,通过控制反应条件得到了立方相和六方相纳米晶体;采用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及荧光光谱仪(PL)分析了产物的结构、形貌及发光性能.结果表明,络合剂EDTA和氟化物的物质的量对NaYF4的形貌和粒度有很大影响,且产物的荧光性能呈现出尺寸依赖性.     

离子液体中不同形貌ZnO纳米材料的合成及表征

在不同的咪唑基离子液体中通过微波加热合成出了ZnO的片状聚集体、棒状聚集体和塔棒聚集体等纳/微米结构, 考察了不同合成条件对ZnO形貌的影响, XRD表明产物为六方相纤锌矿ZnO结构, SEM和TEM表明产物形貌主要分为片的聚集体和棒的聚集体, 电子衍射表明ZnO棒具有单晶结构, 片的聚集体的PL谱表明在室温下这种形貌的ZnO具有很强的绿光发射和弱紫外光发射现象.     

Sb_2Te_3纳米片的水热合成与表征

在水热条件下,以乙醇胺为还原剂,实现了亚碲酸根(TeO~(2-)_3)的分步还原,并以新生成的单质Te纳米棒为碲源,原位一步法合成出六方相Sb_2Te_3纳米片.采用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)等对产物的物相、形貌及组成进行了表征.结果表明,产物Sb_2Te_3为六方纳米片,厚度约为100~200 nm,直径约为0.6~1.5μm,形貌均一,分散性良好.适宜的合成条件是水/乙醇胺体积比为8∶12,180℃下反应24 h.依据部分实验结果以及单质Te和六方相Sb_2Te_3晶体结构的比较,证明了Sb_2Te_3主要以外延方式在单质Te纳米棒表面生长,且两者的晶面取向为(003)Te//(003)Sb_2Te_3,[110]Te//[110]Sb_2Te_3.     

表面活性剂种类对纳米氧化锌形貌的影响

利用简单的水热法,以Zn(Ac)2.2H2O为锌源,通过调整表面活性剂的种类及碱源,制备了一系列不同形貌的纳米结构氧化锌;利用场发射扫描电子显微镜和X射线粉末衍射仪分析了产物的形貌和晶体结构,并探讨了多种表面活性剂和醋酸钠碱源对氧化锌纳米结构的影响.结果表明,以NaOH作为碱源时,在不添加任何表面活性剂的情况下,产物的形貌结构与氢氧化钠的加入量有关,当n(Zn2+)∶n(OH-)为1∶2.5、1∶10及1∶20时,分别得到片状、棒状及海胆状纳米结构的氧化锌;产物均为六方相氧化锌.     

叶状Cu(OH)2的合成及其向带有纳米孔的CuO的转化

通过乳液界面反应法, 利用以Span80(sorbitan monooleate)作为稳定剂的乳液体系控制合成了叶状Cu(OH)2单晶. 通过热处理, 可以得到表面有纳米孔的CuO, 且保持了原有的叶状形貌. 通过X射线衍射(XRD)、Fourier红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观测了其形貌和结构特征. 实验结果表明, 叶状Cu(OH)2为单晶, 且沿[111]晶面定向生长. 孔的形成是由于相转变过程中Cu(OH)2失去H2O分子所致. 通过观测不同反应时间产物的形貌, 深入探讨了叶状Cu(OH)2纳米结构的组装机理. 整个组装过程是由能量高的颗粒状纳米粒子通过端部取向连接定向生长而得到能量相对较低的叶状结构. 并且得到的CuO的紫外光谱相对于其块体材料发生了蓝移, 显示出比较大的禁带宽度.     

从Mn_3O_4前驱体到MnO_2纳米结构的形貌和结构变化(英文)

锰氧化物是一类重要的且具有广泛应用背景的材料,控制合成不同形貌和组成的锰氧化物纳米结构将有助于拓宽其应用领域.本文报道了以Mn3O4为前驱体,通过水热法控制合成MnO2纳米结构的方法.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段对产物进行表征.在硫酸体系中,当反应温度为80和180℃时,所得产物分别为γ-MnO2海胆结构和β-MnO2单晶纳米棒.此外,MnOOH纳米线可以在稀酸溶液中合成.考察了反应温度、溶液酸度、反应时间对产物结构的影响,并提出了基于γ-MnO2为中间产物的反应机理.实验结果表明,水热体系促进了产物的各向异性生长并最终形成不同形貌和结构的锰氧化物.     

叶状Cu（OH）2的合成及其向带有纳米孔的CuO的转化

通过乳液界面反应法,用以Span80(sorbitan monooleate)作为稳定剂的乳液体系控制合成了叶状Cu(OH)2单晶.通过热处理,可以得到表面有纳米孔的CuO,且保持了原有的叶状形貌.通过X射线衍射(XRD)、Fourier红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观测了其形貌和结构特征.实验结果表明,叶状Cu(OH)2为单晶,且沿[111]晶面定向生长.孔的形成是由于相转变过程中Cu(OH)2失去H2O分子所致.通过观测不同反应时间产物的形貌,深入探讨了叶状Cu(OH)2纳米结构的组装机理.整个组装过程是由能量高的颗粒状纳米粒子通过端部取向连接定向生长而得到能量相对较低的叶状结构.并且得到的CuO的紫外光谱相对于其块体材料发生了蓝移,显示出比较大的禁带宽度.     

有机二元酸-水体系中In(OH)_3/In_2O_3微纳材料的制备与表征

本文利用系列有机二元酸-水体系作为制备In(OH)3纳米晶体介质,采用低温水热法成功制备了不同形貌和尺寸的In(OH)3为纳材料。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)和拉曼光谱仪(Raman)等手段分别对材料的形貌、结构和物相等进行了表征与分析。实验结果表明,通过本研究方法,在己二酸水体系中可以得到较均一的尺寸在300-400 nm范围的In(OH)3球形粒子,而在癸二酸水体系中则得到棒状和片状混杂的In(OH)3纳米颗粒。样品在450°C条件下焙烧4 h后,可获得相应的具有良好形貌继承性的In2O3微纳材料。     

介观结构SiO2/CdO纳米复合物为前驱体原位水热合成半导体CdSe和CdS纳米晶

以高度有序的介观结构SiO₂/CdO纳米复合物为前驱体,在硒源或硫源存在的还原性条件下,利用原位水热反应,合成了介观结构SiO₂/CdSe及SiO₂/CdS纳米复合物,除去SiO₂后,得到半导体CdSe及CdS纳米晶.通过X射线衍射(XRD),高分辨率透射电镜(HRTEM),X射线能散射谱(EDX)及选区电子衍射(SAED)等手段对产物进行了组成和结构表征.结果表明,介观结构SiO₂主体材料在合成过程中起到了一定的形貌和尺寸限制作用,得到的CdSe和CdS均为直径在8 nm左右的类球形六方相纳米晶.     

利用均相沉淀剂和形貌导向剂水热一步合成层状镍钴氢氧化物（英文）

本文利用在反应过程中同时添加均相沉淀剂六次甲基四胺和形貌导向剂十六烷基三甲基溴化铵,结合水热反应的方法一步合成了镍钴氢氧化物.随着六次甲基四胺的水解,层状镍钴氢氧化物可以被合成而且避免了额外碱源的使用.同时,由于反应过程中十六烷基三甲基溴化铵参与的孔径调节,合成出来的镍钴氢氧化物具有可控的介孔尺寸13.4 nm以及较大的比表面积93.6 m2·g-1.X射线衍射图谱表明合成出来的镍钴氢氧化物构型是α-Ni(OH)2-β-Co(OH)2.扫描电镜表明合成出来的镍钴氢氧化物具有层状的结构.正是因为层状介孔结构的存在,合成出来的镍钴氢氧化物在1 A·g-1电流密度下,比电容可以高达1902 F·g-1.即使电流密度提高到8 A·g-1,镍钴氢氧化物的比电容仍然可以保持在1250 F·g-1.     

溶剂热法合成CdS纳米晶及其光学性质研究

以硫脲和醋酸镉为原料,采用溶剂热法在不同的反应介质和温度下合成了CdS纳米晶,比较了单胺与双胺对合成CdS纳米晶形貌的影响。采用透射电镜(TEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)和荧光分光光度计(PL)对合成的CdS纳米晶结构和光学性能进行表征。结果表明:反应温度和反应介质对其形貌有影响,在双胺的条件下,60℃时合成了纯相的六方相CdS纳米棒;双胺条件下更易生成纳米棒,且高温下晶体的结晶性更好。PL分析表明,水(溶剂)热法制备的CdS的荧光光谱图与大多数CdS类似,均在440~480 nm和550 nm处存在发射峰,但较宽的发射峰蓝移说明材料的光学性质受到材料形貌和制备方法的影响。     

五氧化二钽纳米柱的水热合成和光催化性能

以聚乙烯醇(PEG)为结构导向剂,利用水热法合成了形貌可控的Ta2O5纳米柱.采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、漫反射紫外-可见光谱和光致发光光谱对所制备样品进行了表征.考察了结晶时间和Ta2O5/Sr(OH)2摩尔比等合成参数对样品形貌的影响,并在此基础上对Ta2O5纳米粒可能的生长机理进行了推测.结果表明,在PEG和Sr(OH)2存在条件下可以合成形貌可控的Ta2O5纳米柱.研究了紫外光下Ta2O5纳米柱降解罗丹明B的光催化性能,发现Ta2O5的形貌对光催化性能有很大影响, Ta2O5纳米柱的光催化性能与其长度和直径比成线性关系.催化降解反应的表观速率常数最高可达0.156 min–1,且经多次循环使用后,样品仍然保持较高的催化性能.     

磷酸铋纳米棒的可控合成及其光催化性能

采用水热法合成了形貌可控的磷酸铋纳米棒光催化剂,并以亚甲基蓝(MB)为探针研究了其光催化活性.利用粉末X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)对产物进行了表征.研究发现甘油含量、水热时间、水热温度及前驱体浓度会影响磷酸铋纳米棒的形貌及结构.甘油含量和前驱体浓度主要影响产物形貌.随着甘油含量的增加,产物的长径比先增大后减小.前驱体浓度越低,所得BiPO4纳米棒的尺寸越小,长径比越大.水热时间短时,产物结晶度差,且为六方相,时间延长后转化为单斜相.水热温度过低或过高均不利于完美晶体的形成,160°C时产物的结晶度最高.实验结果表明:BiPO4纳米棒在紫外光下具有良好的光催化性能,其光催化活性受长径比和尺寸大小影响的总体趋势是长径比越大,尺寸越小,其光催化活性越强.结晶度对BiPO4的光催化性能影响较大,结晶度越高,其光催化活性越好.单斜相BiPO4的光催化活性较六方相的强.