三聚磷酸钠辅助水热合成制备氧化锌纳米片

以三聚磷酸钠为表面活性剂,采用水热合成法制备了氧化锌纳米片。采用场发射扫描电镜,透射电镜,紫外可见分光光度计和荧光光谱仪对氧化锌纳米片的显微结构和光学性能进行了表征,并对氧化锌纳米片的形成机理进行了探讨。结果表明：在220 ℃水热反应28 h可得到尺寸大约为600 nm × 500 nm × 50 nm(长×宽×高)结晶良好的六角形氧化锌纳米片,氧化锌纳米片对可见光的反射率超过90%,对紫外光的反射率小于20%,在395 nm附近均存在较强的紫外发射峰。氧化锌纳米片的形成是由于氧化锌晶体的正极面{001}晶面上显露的OH^-悬健部分被具有负电性的磷酸根取代,这种取代的发生,阻碍了溶液中的生长基元Zn(OH)₄^2-在该晶面上叠合,使得本应生长最快的(001)晶面生长受限,所以得到了片状的纳米氧化锌。     

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.     

两种不同Pb源对PbSe纳米晶生长的影响

采用有机相合成法, 分别以PbO和醋酸铅[Pb(Ac)₂]作为铅源, 研究了在不同反应温度和反应时间下, 不同铅源对PbSe纳米晶生长的影响. 实验结果表明, 以PbO作为铅源, 油酸(OA)作为配体时, 在不同的反应温度下得到了球形PbSe纳米晶和截角八面体PbSe纳米晶; 选择Pb(Ac)₂作为铅源时, 在不同的温度下得到了PbSe纳米花和PbSe纳米星. 选择不同铅源得到的PbSe纳米晶形貌完全不同, 这主要是由于醋酸根的引入产生了不同的空间位阻, 引起纳米晶导向吸附并形成纳米花. 而随着反应温度的升高和反应时间的延长, 这些不同形貌的PbSe纳米晶最终会演变成纳米立方块, 这主要是由PbSe的晶体特性决定的.     

无模板剂预晶化液添加法合成ZSM-5分子筛

研究了旋转烘箱中无模板剂条件下,预晶化液添加对合成ZSM-5分子筛的影响。系统研究了预晶化液加入量对合成分子筛晶化速率及颗粒大小的影响。采用X射线衍射,扫描电镜,N2吸附-脱附,和激光粒度分布等分析方法对合成的ZSM-5分子筛样品的物化性能进行了表征。结果表明,预晶化液的添加可以明显加快分子筛的晶化速率,预晶化液添加量为33.3wt%时达到最大结晶度的合成时间由未添加时的48 h减少到24 h。添加预晶化液的母液在150℃晶化24 h时所得ZSM-5分子筛团聚体的颗粒大小随着预晶化液加入量的增大而增大,由5.5μm增大到26.3μm。团聚体颗粒的比表面积比未添加预晶化液得到的分子筛(292 m2.g-1)有了不同程度的提高,如添加量为33.3wt%时为394 m2.g-1。对预晶化液添加法合成ZSM-5分子筛团聚体颗粒的生长机理进行了讨论。     

离子液体辅助水热法合成六方片状γ-Al_2O_3

采用离子液体辅助水热法,以氯化铝为铝源,正丁胺为沉淀剂,离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]BF4)为模板,合成了具有特殊晶面取向的六方片状γ-Al_2O_3介孔材料,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)以及N2等温吸-脱附等方法对产物进行了表征.结果表明,离子液体的加入改变了前驱体的晶相组成,通过调节[Bmim]BF4的用量能够促使前驱体从γ-Al OOH向三水铝石与督三水铝石混合晶相进行相转变,经过高温焙烧形成相应的氧化铝产物,最终实现氧化铝从菱形纳米片向六方纳米片的结构转变.当[Bmim]BF4与铝源的摩尔比为0. 15时,160℃下反应24 h能够获得形貌均匀且规整的六方片状γ-Al_2O_3,其平均粒径约为600 nm,厚度为200 nm,上下基底面为{111}晶面族,侧面由{110}晶面族组成.相比于无模板作用下得到的菱形纳米片,六方片状γ-Al_2O_3具有更大的比表面积(203 m2/g)和孔径更为均一(4. 2 nm)的介孔孔道.本文还对离子液体控制合成介孔氧化铝的模板机理进行了研究.     

球状、立方状及空心立方状PbS纳米晶的控制合成及其形成机理

以醋酸铅为铅源,硫代乙酰胺为硫源,在表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)共同作用下,通过简单地调节水热反应的反应温度控制合成出球状、立方状和空心立方状PbS纳米晶。利用XRD、TEM对合成产物的结构和形貌进行了表征,发现合成的球状、立方状和空心立方状PbS纳米晶尺寸均一,直径为100 nm左右。对球状、立方状和空心立方状PbS纳米晶的形成机理进行了初探,结果表明反应温度较低时,水热反应初始阶段形成的PbS小颗粒呈球形,在表面活性剂SDS的烷基链模板和CTAB微胶束软模板共同作用下生成球状PbS纳米晶;反应温度较高时,水热反应初始阶段形成的PbS小颗粒由于自身的立方相岩盐晶体结构的影响有呈立方状趋势,在SDS和CTAB共同作用下产物堆积成空心立方体状或立方状。     

花状氧化锌纳米晶的制备及其电化学传感研究

本文以丙三醇为反应溶剂,在氧氧化钾体系中制备了两种花状氧化锌纳米晶.讨论了不同实验条件对氧化锌纳米晶形成影响,通过改变氢氧化钾浓度、反应温度和体系中水含量等条件来调节材料形貌.探讨了花状氧化锌纳米晶可能的形成过程.用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、紫外可见光谱等分析技术对制备的氧化锌纳米晶进行了表征.结果表明两种花状纳...     

氧化锌对MCM-22分子筛晶化的影响

 采用静态水热合成法,以六亚甲基亚胺为模板剂,在氧化锌存在下合成了MCM-22分子筛,考察了氧化锌对MCM-22晶化的影响. 结果表明,少量氧化锌的添加抑制了杂晶的生成,缩短了晶化诱导期,提高了晶化速度,扩大了硅铝比的范围,降低了模板剂的用量.     

ZSM-5分子筛结晶度及晶粒大小的影响因素

以硅溶胶为硅源,偏铝酸钠为铝源,用晶种法制备ZSM-5分子筛.考察了物料混合方式、陈化时间、晶化时间、晶化温度、碱度和水量等对ZSM-5分子筛相对结晶度和晶粒大小的影响.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和激光粒度分析等对所合成样品进行了表征.结果表明:在一定的高碱度条件下形成高浓度的硅铝酸盐凝胶,才能合成出晶化良好的样品,ZSM-5分子筛是按固相机理形成的;合成ZSM-5分子筛的相对结晶度和平均颗粒度均随晶化温度的升高及硅铝酸盐凝胶浓度的增加而增大,在室温陈化24 h、180℃晶化12～24 h时相对结晶度最高,平均颗粒度基本上与陈化时间无关.     

水热微乳液法制备低维硫化镍纳米晶

以W/O型微乳液CTAB/正戊醇/正己烷/水为反应介质,以CS₂为硫源,在130℃水热条件下成功地合成了硫化镍二维纳米薄层片和一维纳米针(管).TEM结果表明,水热初期(5h)得到的是二维纳米薄层片,随着水热时间的延长(15h),层片结构消失,出现一维的空心纳米针结构.XRD谱表明,纳米薄层片主要为六方相NiS_1.03,纳米针则为NiS_1.03与少量针镍矿相NiS的混合物.所得的纳米层片很薄,其厚度小于10nm;纳米针的直径为30～150nm,长度超过1000nm.空心的纳米针及中间态结构表明,一维纳米针是由二维纳米薄层片卷曲而得到的.二维薄层片结构的形成可归功于微乳液互不相溶的二相环境下低的S₂-释放速率以及较高温度和压强下球形微乳液向层状相结构转变而得的二维软模板的导向作用.     

Zn片经水热反应和氟硅烷修饰构建超疏水ZnO表面

以乙二胺为溶剂, Zn片在120、140 及160 ℃经水热反应生长出具有蛋糕形、荷叶乳突状、棒状和仙人球状等微结构的ZnO表面. 扫描电镜研究表明, 反应时间越长越有利于形成完整的微纳米结构, 反应温度较高生成的微纳米结构更规整. 140 ℃反应4 h和160 ℃反应5 h的ZnO表面经过氟硅烷修饰后表现出良好的超疏水性, 与水滴的接触角分别达到154.6°和157.3°, 滚动角分别为5°和3°. 该方法因其操作简便、成本低廉, 在锌表面制备特殊微结构和构建超疏水表面具有潜在的应用.     

海藻酸锌纤维热降解法制备氧化锌纳米结构

采用天然高分子海藻酸钠为原料, 以氯化锌水溶液为凝固浴, 通过湿法纺丝技术成功制备了海藻酸锌(Alg-Zn)纤维.通过在空气中不同温度下对所得海藻酸锌纤维进行热处理, 得到了多种ZnO纳米结构. 利用热失重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、电子能量损失谱(EELS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等手段对产物的组成、形貌和微观结构进行了详细表征. 结果表明, 焙烧温度和时间对所得ZnO纳米结构的尺寸和形貌具有重要影响; 800 ℃下热处理24 h以上可以得到直径约为120 nm的ZnO纳米棒. 通过仔细考察不同热处理时间得到的ZnO纳米结构, 提出了在焙烧条件下ZnO纳米棒的生长机理.     

氧化锌纳米棒的水热合成及其光催化性能

以分析纯ZnO作为锌源、NaOH为矿化剂、盐酸为反应溶液pH调节剂,利用水热反应制备了花状ZnO纳米棒;采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了产物的形貌和结构,考察了水热温度以及Zn2+和OH-浓度比对产物形貌的影响;以甲基橙为目标降解物,采用紫外-可见分光光度计研究了ZnO纳米棒的光催化性能.结果表明,在水热反应温度80℃、Zn2+/OH-浓度比1∶7.5条件下所得ZnO纳米棒呈花状聚合,直径约为200nm,长度约为2μm,具有六方纤锌矿结构.当甲基橙初始浓度为30 mg.L-1、ZnO纳米棒的投放量为1.5g.L-1时,以300W紫外灯照射150min,甲基橙的降解率可达90%.     

一维ZnO纳米棒阵列的水热合成

以锌片为衬底,用硝酸锌和氨水为原材料,在90 ℃时由水热法合成了有序生长的ZnO纳米棒阵列。 纳米棒长度为500～800 nm,直径约为100 nm,SEM图片显示该纳米棒顶部截面是六边形。 XRD谱表明,ZnO纳米棒为六方纤锌矿结构。 考察了制备温度、时间和物料比对合成的材料形貌和结构的影响。     

金修饰ZnO纳米棒阵列制备及对甲醛气敏性能

通过两步溶液法在氧化铝陶瓷管上先制备出ZnO纳米棒阵列,再用真空蒸镀法在ZnO纳米棒表面形成一层均匀Au膜,于500℃下热处理得到Au纳米颗粒修饰的ZnO(Au-ZnO)纳米棒阵列体系。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和X射线衍射仪(XRD)对ZnO纳米棒阵列和Au-ZnO纳米复合体系进行表面形貌表征和结构分析。气敏性能测试结果表明,Au-ZnO纳米复合体系在300℃下对1000μL·L-1甲醛的灵敏度为41.5,而在200℃下灵敏度仍能达到10.3,表明可以制备低工作温度下气敏性能良好的甲醛气敏传感器。     

由钛酸盐纳米带水热制备锐钛矿型TiO2纳米带

研究了水热处理具有层状结构的钛酸钠纳米带或钛酸纳米带转化为锐钛矿型TiO₂的制备过程、难易程度和相转化机理. 实验结果表明, 当水热反应温度和时间分别在160 ℃ 和24 h以内, 钛酸钠纳米带很难完全转化为锐钛矿型TiO₂, 若升高反应温度并延长反应时间, 则可制得纯的锐钛矿型TiO₂, 但纳米带形貌被严重破坏; 当水热反应温度和时间分别为160 ℃ 和16 h时, 1次酸洗的钛酸纳米带能够完全转化为锐钛矿型TiO₂, 若钛酸纳米带经过3次强酸浸泡, 则在160 ℃下相转化时间就会缩短到12 h, 所有钛酸纳米带在转化为TiO₂后的形貌仍为纳米带, 但经3次酸浸后生成的TiO₂纳米带表面更光滑. 讨论了钛酸钠纳米带或钛酸纳米带转化为锐钛矿型TiO₂的相转化机理.     

Synthesis and characterisation of small ZnS particles

Small ZnS particles, prepared at room temperature in an alcoholic medium using a zinc salt and thioacetamide as sulphur source, have been characterised using a suite of techniques which includes XRD, TEM and Zn K-edge EXAFS. The investigation suggests that aggregates of small sphalerite particles (cubic lattice), with average size of 3.5 nm and well-defined morphology are obtained and the particle size appears not to change with increase in the reaction time from 2 to 24 h. Zn K-edge EXAFS experiments were performed at 10 K, in order to reduce thermal disorder and the refinement of the EXAFS data resulted in very small second shell coordination numbers with respect to the bulk samples. The result is in good agreement with SEM and XRD data about the presence of nanosized particles, having a large number of surface atoms with low second shell coordination number.     

以CuC2O4微球为模板可控合成一维CuC2O4/ZnO异质结构

以CuC2O4纳米微球为模板,通过水热法在120 ℃、1 h时成功合成了一维CuC2O4/ZnO异质结构。 采用热重分析（TGA）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、能量散射Ｘ射线谱（EDX）、透射电子显微镜(TEM)和Ｘ射线粉末衍射(XRD)等测试技术对产物的结构和形貌进行了表征。 结果表明,所得产物为一维CuC2O4/ZnO纳米棒束,长约1 μｍ,直径约500 nm。 每个棒束由许多纳米棒沿同一方向组装而成。 TEM照片和EDX光谱表明,CuC2O4和ZnO形成了均匀的异质结构。     

Controlled fabrication of highly oriented ZnO microrod/microtube arrays on a zinc substrate and their photoluminescence properties

Well-aligned zinc oxide microrod and microtube arrays with high aspect ratios were fabricated on zinc foil by a simple solution-phase approach in an aqueous solution of ethylenediamine (en). The shape of the ZnO microstructures can be easily modulated from rods to tubes by adding cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB) into the reaction system. Control experiments demonstrate that some reaction parameters, such as the concentration of ethylenediamine, the kind of surfactant, reaction time, and the temperature, all have direct influences on the morphology of the products. Based on the early structure arising from arrested growth (nanosheets), a reasonable mechanism for the growth of ZnO microrods and microtubes has been proposed. The products were characterized by X-ray powder diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and photoluminescence emission.     

氧化锌空心微球的制备及其催化性能

以乙二醇为溶剂,聚乙二醇-10000为表面活性剂,硝酸锌和醋酸钠为原料,利用溶剂热法,合成了氧化锌空心微球。 并用X射线衍射、扫描电子显微镜、热重、比表面和孔径分布等对其进行了表征。 考察了硝酸锌用量、聚乙二醇-10000用量、反应时间和反应温度等对氧化锌空心微球形貌和大小的影响。 考察了氧化锌空心微球催化分解高氯酸铵的性能,结果表明,由于氧化锌空心微球的加入,高氯酸铵的分解温度由442 ℃降低至280 ℃左右。