氧化锌纳米材料的形貌控制

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本文首先利用沉淀法制备前驱体,然后分别通过低温热分解法、水热法、溶剂热法等成功地制备了不同形貌的氧化锌纳米材料,较系统研究了反应条件对氧化锌形貌的调控作用.对氧化锌的生长机理进行了初步探讨,提出了氧化锌晶体的可能生长机理.具体内容如下:1.利用沉淀-低温热分解法制备出了不同形貌的纳米氧化锌.(1)在一定浓度的十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液中,利用沉淀法制得前驱体,然后将前驱体低温下热分解制备了氧化锌纳米管.该方法避开了高温和繁杂的实验过程,用一个简单的方法在较低温度下制备了一维的氧化锌纳米管.同时通过改变锌源制备出了其它形貌的一维氧化锌纳米材料.还在较系统研究基础上探讨了氧化锌纳米管的形成机理.(2)在一定浓度十二烷基硫酸钠(SDS)的1-丙醇/水混合溶液中,利用沉淀法制得前驱体,然后将前驱体低温热分解得到了由均匀纳米棒组成的、具有规整结构的氧化锌刺球.通过一系列对比实验发现:醇/水体积比、十二烷基硫酸钠(SDS)的浓度是形成刺球的两重要条件.2.利用沉淀-溶剂热法制备出了不同形貌的纳米氧化锌.该部分一方面通过改变前驱体、溶剂、反应时间、反应温度等,基本实现了氧化锌形貌的控制制备,其形貌可控制为三角状、毛球状、花状、棒状等.另一方面对所得纳米氧化锌的紫外吸收做了表征,发现用该方法制得的氧化锌具有紫外吸收率高、易分散于有机物中等特点.其作为紫外吸收剂和屏蔽剂在织物整理剂、涂料和化妆品等方面具有潜在的应用价值.3.论文本部分选用沉淀-水热法考察了在不同体积比的乙醇和水的混和体系中制得的前驱体,对最后产品形貌的影响.发现随着醇水混合体系中乙醇体积的增加,产品中棱柱状氧化锌逐渐减少,六角状氧化锌越来越多.我们在分析相应前驱体热重分析结果的基础上,结合氧化锌晶体的生长特性,认为最终产品形貌的改变与氢氧化锌从溶液中析出时结合的水分子和乙醇分子数有关.
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