混合溶剂法制备微纳米尺度碳酸盐和硫化物颗粒的研究

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物质的结构、形貌和尺寸往往影响或决定着物质的性能和应用。开发有效的方法以实现对材料结构、形貌和尺寸等的控制己经成为材料科学研究的重要课题之一。乙醇和水混合溶剂法作为一种新型的制备微观粒子特定结构和形貌的方法而得到广泛的研究。本文以乙醇和水混合作为溶剂,改变乙醇和水的比例,研究探讨了混合溶剂对无机盐(或含结晶水)微纳米粒子的作用机理,通过XRD、SEM等测试表征方法探究了混合溶剂比例,反应物浓度等因素对无机盐微纳米粒子的粒径,形貌的影响。利用UV-Vis-NIR光谱仪、光热转换装置对典型硫化物半导体材料硫化铅样品进行了光学分析及光热性能的研究。通过实验得到结论如下:1.改变混合溶剂中醇水比例,制备了四种碳酸盐粒子(碳酸锌,碳酸镍,碳酸钡,碳酸钙)。得出结论:随着醇水比例增大,得到的纳米粒子逐渐减小。通过Ostwald熟化理论,Ostwald-Freundlish方程和过饱和度与溶度积常数的关系公式分析了出现此现象的原因。探究了改变醇水比例如何导致溶剂界面张力,过饱和度,溶解度等方面的变化,进而导致了无机盐纳米粒子的变化以及反应物浓度对四种碳酸盐粒子的影响。2.改变醇水混合溶剂中醇水比例,制备了四种硫化物纳米粒子。得到结论:随着醇水比例增大,得到的纳米粒子逐渐减小。验证了制备四种碳酸盐时得出的结论。3.利用UV-Vis-NIR光谱仪、光热转换装置对硫化铅样品进行了光学分析及光热性能的研究。通过改变样品的粒度和固含量进行了光热转换性能的研究。1)样品在紫外、可见和近红外波段有较好的光吸收性能,尤其在1000-1200nm处吸收较明显。2)样品的固含量对光热转换性能有影响。随着固含量的增加,样品对光的吸收越多,光热转换性能越好。3)样品的粒径对光热转换性能有影响。随着样品粒径在一定范围内的增加,温升差越大,表明在一定范围内随着粒径的增加,样品对光的吸收越多,光热转换率越高。
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