γ-MnS花状微球的水热制备及其电化学性能

基于硫代乙酰胺和高锰酸钾之间的氧化还原反应,采用水热法制备了MnS材料.应用X-射线衍射和扫描电镜技术对制备材料的结构和形貌进行表征.结果表明,当硫代乙酰胺和高锰酸钾的配比为2:1时,所得材料为六方纤锌矿结构的γ-MnS,具有空心棒组装成的花球形貌.反应物的配比和反应温度对产物的物相和形貌有显著影响.电化学测试结果显示,γ-MnS作为锂离子电池负极材料具有高的比容量、较好的循环稳定性和倍率性能.电流密度为0.1 A/g时,首次放电比容量高达1623.8 mAh/g.恒流充放电100次后,比容量为556.7 mAh/g.     

反应条件对PbWO4纳米棒形貌和光致发光性能的影响

采用反相微乳液辅助的溶剂热法合成了不同形貌的PbWO4纳米棒,用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和光致发光(PL)谱等技术对产物进行了结构表征和发光性能的测试.结果表明:通过改变反应条件如反应温度、时间和表面活性剂的浓度可以得到不同结构与形貌的PbWO4纳米棒,其发光性能也随其形貌不同而不同.     

pH值对微波水热法制备γ-MnS微晶形貌及光学性能的影响

采用微波水热法,分别以氯化锰和硫代乙酰胺为锰源和硫源,在不同的pH条件下合成了γ-MnS微晶.利用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),场发射扫描电子显微镜(FESEM),透射电子显微镜(TEM)对样品的物相组成和微观形貌,粒径大小进行了表征.结果表明:在pH大于6时均能合成出结晶性较好的纤锌矿结构γ-MnS,随着pH的增大,产量提高,产物的粒径逐渐变小且自组装为球状微晶,粒径为0.5μm,利用紫外-可见吸收光谱分析(UV),自组装γ-MnS微晶球在300 ～400 nm处出现了较强的吸收峰,其光学带隙随着pH的增大而减小,在光电领域具有潜在的应用.     

纤锌矿CuInS2纳米晶的合成及其机理研究

采用一步溶剂热法合成纤锌矿结构CuInS2(W-CIS)纳米粉体,并对其生长形成机理进行了研究.利用XRD、FE-SEM及EDS对W-CIS纳米晶的结构和形貌以及元素组成进行分析,研究了溶剂热合成过程中的铜源、硫源、反应温度及反应时间对CuInS2纳米粉体物相及形貌的影响.结果表明:以CuCl2·2H2O或Cu(CH3COO)2·H2O、InCl3·4H2O和硫脲为原料,聚乙二醇400、乙二胺为溶剂于200℃下反应2h可以成功合成出结晶性良好的CuInS2纳米片,直径约为300 nm,厚度大约为10～20 nm.通过研究发现,乙二胺对形成纤锌矿结构CuInS2起着关键的作用,并且该粉体对亚甲基蓝的降解率可达75.04;.     

溶剂热法制备InP纳米球及其生长机理研究

以氯化铟(InCl3·4H2O)和白磷(P4)为反应物,硼氢化钠(NaBH4)为还原剂,在较低的反应温度下采用溶剂热法制备出了InP纳米球.利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和光致发光光谱(PL)对所制备产物的结构、形貌和发光性能进行了分析和表征.结果表明:在适当的温度下可以制备出尺寸为300 nm左右的纳米球,通过改变反应条件可以改变产物的尺寸、形貌.同时,从动力学方面对溶剂热法制备InP纳米球的反应机理进行了初步探讨.     

亲水性氧化锌纳米粒子控制合成及光学性质研究

采用溶剂热分解法,以乙酰丙酮锌为原料,在亲水性有机溶剂聚乙二醇(PEG-600)、聚乙二醇单甲醚(MPEG-1000)、三甘醇(TEG)中合成了氧化锌纳米粒子.X-射线衍射(XRD)分析表明氧化锌纳米粒子为纤锌矿晶体结构.透射电镜(TEM)形貌观察结果表明,在不同溶剂PEG-600、MPEG-1000和TEG中合成的氧化锌纳米粒子其形状分别为短棒状、颗粒状以及由小晶粒团聚而成的球状粒子.合成的氧化锌纳米粒子表面修饰有亲水性有机分子,可以稳定分散于水溶液中.紫外-可见光吸收光谱和光致发光光谱研究显示,合成的氧化锌纳米粒子具有很强的紫外带隙吸收和发光性能,表明制备的氧化锌纳米粒子结晶性好,光学性能优异.     

水热法制备类花状MoS2纳米纸微球

采用水热合成技术,以钼酸钠、硫脲为反应剂,草酸为助还原剂,去离子水为溶剂,合成了类花状结构的MoS2纳米纸微球,采用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱、透射电镜(HRTEM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能量色散谱(EDS)对样品的结构、形貌和成分进行分析,重点研究了草酸浓度对MoS2纳米纸微球的形貌和结构的影响规律.结果表明:在适当的反应剂浓度下,合成的MoS2是由大量厚度约30 nm左右的纳米纸花瓣聚集在一起形成的类花状微球组成的.MoS2微球具有2H型六方晶系结构,而每片纳米纸花瓣是单晶结构的层状MoS2.反应前驱液中草酸的浓度对微球的大小、形貌和结晶度有显著的影响.最后讨论了类花状结构的MoS2纳米纸微球的生长机理.     

熔盐热法制备ZnWO4纳米晶及其光催化性能

以Na2WO4·2H2O,Zn(NO3)2·6H2O为原料,LiNO3,NaNO3为熔盐介质,采用熔盐热法合成了ZnWO4纳米晶材料,对其相结构和纳米晶生长动力学进行了表征,对比传统水热法,研究了熔盐热剂与水溶剂两种介质类型对纳米晶形貌和光催化活性的影响.结果表明,晶体生长介质对ZnWO4纳米晶形貌会产生重要影响.采用熔盐热法在反应温度为180℃,保温时间为8 h条件下合成了形貌规则,分布均匀的四方板块层状等轴ZnWO4纳米粉体,晶粒尺寸在20～40 nm之间;在相同反应条件下,水热合成的纳米晶为棒状结构,其直径约25 nm,长度在100～200 nm之间;ZnWO4纳米晶的晶体完整度和晶体形貌对其光催化活性会产生重要影响,晶体发育完整的ZnWO4纳米晶具有更高的活性;在晶体发育完整的前提下,粉体的比表面积越大,相应的光催化活性也越高.     

Bi2Te3纳米晶溶剂热合成及表征

采用溶剂热方法,在水合肼溶剂中通过添加适量表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS),在180 ℃下反应10 h后成功地制备了不同形貌的纯相Bi2Te3纳米晶,包括纳米颗粒、纳米棒和花瓣状纳米片.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散谱仪(EDS)对产物进行了表征,探讨了表面活性剂用量和温度对产物形貌的影响,提出了可能的形成机理.     

热注法合成CuInSe2纳米晶的性能研究

以氯化亚铜(CuCl)、氯化铟(InCl3·4H2O)作为金属源,溶解在三辛基膦(TOP)中的Se粉作硒源,利用油胺(OLA)作为配体、十八烯作为溶剂,采用热注入法合成出了CuInSe2纳米晶(NCs),研究了反应温度对产物的影响.采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪(EDS)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等测试手段对CuInSe2纳米晶的晶体结构、形貌、化学组分和光学性能进行了表征.实验结果表明:通过调控反应温度合成了具有不同形貌的黄铜矿结构的CuInSe2纳米晶,纳米晶的形貌由三角形或四边形向球形演化,其晶粒平均尺寸为3.71~13.65 nm,其光学带隙Eg在1.75~1.50 eV之间变化.所得到的产物在有机溶剂甲苯中分散性良好,这样的"墨水"溶液在后期制备薄膜太阳能电池更有利.     

Cu2ZnSnS4纳米晶的溶剂热法制备和表征

利用溶剂热制备了Cu2ZnSnS4 (CZTS)球形纳米晶.采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、能量色散谱(EDS)和紫外-可见分光光度计对产物的物相结构、形貌、化学组分及光学性能进行表征.结果表明:所制备的CZTS球形纳米晶具有锌黄锡矿结构,球形颗粒的直径为190～300 nm,每个球形颗粒是由很多平均尺寸大约24 nm的纳米晶构成.纳米晶具有锌黄锡矿结构,其禁带宽度约为1.55 eV.同时研究了反应前驱溶液中不同量的硫脲和氯化锌对所制备的CZTS纳米颗粒的结构、原子组分比和形貌的影响规律,并对其形成机理进行了初步探讨.     

ZnO纳米晶的面催化活性特性研究

以Zn( NO3)2和NaOH为起始原料,采用溶剂热法合成了片状和柱状纳米ZnO.采用XRD、XPS、FE-SEM、BET等对样品的形貌、组成和结构进行了表征.以罗丹明B作为模型污染物来评价其光催化性能,讨论了ZnO的形貌对其活性的影响.结果表明,片状纳米ZnO具有较高的(0001)活性面比例,表现出较高的光催化活性.     

微乳液溶剂热法微/纳米Sm2O3的可控合成

采用微乳液溶剂热法,在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正辛烷/正丁醇/硝酸钐(碳酸铵)形成的反相微乳液体系中,合成了微/纳米Sm2O3的前驱体.前驱体经800℃焙烧制得了微/纳米Sm2O3.利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对产物的晶形、形貌和尺寸进行了测试与分析,考察了水核比(ω)、反应温度对微/纳米Sm2O3形貌和尺寸的影响,并提出了其可能的形成机理.结果表明:随着ω的增大,微/纳米Sm2O3的形貌由椭球状变为多面体状再变为双鱼尾状;随着反应温度的升高,微/纳米Sm2O3的形貌由鱼骨状变为菱片堆叠状再变为菱片状.     

不同表面活性剂对水热/溶剂热法制备ZnS∶ Eu2+形貌的影响

采用超声水热/溶剂热过程使Zn(CH3COO)2,Eu2 O3和H2NCSNH2在不同混合溶剂下反应,通过改变表面活性剂的浓度、原料配比、反应温度等变量成功制备了不同形貌的ZnS∶ Eu2+样品.采用XRD、SEM对样品结构和形貌情况进行测试表征.结果表明:控制不同的反应条件可以合成包括颗粒、絮状、微球及一维条状等ZnS∶ Eu2+形貌,其中乙二胺对形成微球形貌具有明显影响.使用荧光光谱仪分析在乙二胺/水/无水乙醇反应系统中制备的样品,结果表明掺杂3.5mol; Eu2+的样品呈蓝光,且在乙二胺为10 mL时发光最强.     

溶剂热合成CdS纳米棒及光学性能研究

通过传统的溶剂热技术,以CdCl2·2.5H2O和硫脲(H2NCSHN2)为镉源和硫源,在不同的反应时间下溶剂热(无水乙二胺)合成了CdS纳米棒.X射线衍射(XRD)分析表明了产物是六方相CdS,扫描电镜(SEM)观察了产物的形貌随反应时间的变化;拉曼(Raman)图谱显示了CdS纳米晶出现了红移;光致发光谱(PL)分析表明CdS纳米晶出现一定的蓝移.     

水热/溶剂热法制备锂电池负极材料碳气凝胶/Fe2O3及其电化学性能

采用水热/溶剂热法,通过在碳气凝胶(CA)表面负载纳米Fe2O3颗粒,制备了具有不同外观形貌的CA/Fe2O3复合负极材料.通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和热重(TG)等测试手段表征了碳气凝胶、Fe2O3及CA/Fe2O3的结构、形貌和Fe2O3负载率,并对复合负极的电化学储锂性能进行了研究.结果表明,采用水热或溶剂热法时,在碳气凝胶表面合成的Fe2O3颗粒分别呈橄榄球状和微球状.电化学结果表明,采用溶剂热法合成的CA/Fe2O3复合材料作为锂电池负极材料具有较高的储锂容量和倍率性能,在100 mA·g-1电流密度下循环50次,可逆容量为634.9 mAh·g-1,充电容量保持率高达97.9;.     

纳米HgMoO4的水热合成与表征

通过多种溶剂或其混合溶剂为水热反应媒介,制备出多种形貌和尺寸的纳米HgMoO4.SEM观察结果显示,当仅以水为水热合成媒介时,所合成的HgMoO4为由许多纳米棒(长～ 750 nm, 宽～150 nm)组成的不规则纺锤状结构.当无水乙醇或聚乙烯醇被引入该合成体系时,产物呈球形花状或蝴蝶结状结构.当进一步引入油酸时,体系则转变成由无数厚～100 nm的薄片形成的花状结构.XRD结果表明,上述溶剂体系所得HgMoO4均为单斜晶系的黑钨矿结构.红外光谱亦进一步证实了其结构.与体相材料相比,所得纳米HgMoO4的荧光发射峰均发生了一定程度的蓝移,体现了纳米材料的量子尺寸效应.     

热注射法合成Cu2 SnSe3纳米晶及其光电转换性能

以乙酰丙酮铜、无水氯化亚锡为金属源,Se/OLA悬浊液为硒源,在油胺溶剂中热注射合成了Cu2 SnSe3纳米晶.采用TEM、XRD、EDS分别对典型纳米晶产物的形貌、物相和组成做了分析表征.通过不同反应温度的条件实验,研究了反应温度对最终产物的影响,探讨了相关规律.采用光电化学池评价了纳米晶的光电转换性能,结果表明Cu2 SnSe3纳米晶光电转换性能优良,表现出较好的应用前景.     

溶剂热合成介孔氧化硅负载纳米硫化镉光催化剂及其光催化性能研究

以St(o)ber法合成的介孔氧化硅为载体,通过溶剂热法合成了介孔氧化硅负载纳米CdS光催化剂.利用XRD、SEM、比表面仪等分析手段对其结构和形貌进行了表征,并研究了其光催化性能.结果表明:介孔二氧化硅负载的纳米硫化镉为六方晶型,其颗粒尺寸约为20～30 nm.纳米CdS被负载后堵塞了二氧化硅的部分介孔孔道,致使其比表面积从590.5 m2/g下降到497.7 m2/g,孔体积也明显下降.利用介孔氧化硅负载纳米硫化镉作为光催化剂可见光光降解罗丹明B的实验结果表明,由于其介孔结构而使其对罗丹明B有较强吸附,从其光催化反应动力学方程可以看出纳米CdS被介孔二氧化硅负载后提高了其光催化反应速率.     

水热法合成不同形貌的Bi_2S_3纳米结构

采用水热法在120 ℃反应12 h合成了不同形貌的Bi_2S_3纳米结构.利用XRD、SEM、TEM、HRTEM、SAED等分析方法对产物的结构和形貌进行了表征.结果表明:反应原料对产物的形貌具有重要影响,合成温度取决于矿化剂的选取.讨论了不同形貌Bi_2S_3纳米结构的形成机制,并分析了Bi_2S_3纳米结构的机理.紫外-可见吸收光谱测量表明,相对于正交相Bi_2S_3块体材料而言,由于尺寸效应,所制备的纳米粉体的吸收谱都发生了明显的蓝移.