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纳米材料的性能显著地依赖于其形状和尺寸,因此获得尺寸形貌可控、性能优越的纳米材料是当前广大科学工作者努力的方向.锰的纳米材料由于具有奇特的电学、磁学以及催化等性质,从而引起了广泛的关注.本论文旨在用简单方法合成纳米锰化合物,并研究它们的生长机理、结构和性质.
Gemini表面活性剂是由两个双亲组分在极性基团处或距极性基团很近的烷基链上由联接基团将它们连接在一起而形成的表面活性剂.它们是一种新型的表面活性剂.由于其特有的化学结构,与普通的表面活性剂相比,Gemini表面活性剂有许多独特的性能,如很低的临界胶束浓度(CMC),很高的表面活性、润湿性、发泡性和钙.皂分散性以及很低的C20值和YCMC等.本论文的重点采用Gemini表面活性剂为结构诱导剂合成Mn304纳米材料.主要内容如下:
多臂状的γ-MnOOH和纳米棒状的β-Mn02在以MnS04·H20为锰源,NaClO3为氧化剂在无模板,催化剂和有机试剂存在的情况下可以通过简单的水热反应得到.而Mn3O4的颗粒也可在无表面活性剂条件下由混合热得到.
具有八面体的Mn3O4的颗粒在Gemini表面活性剂(16-4-16)作为结构导向剂存在的情况下可以用水热,水热后热处理和预过滤混合热分别得到.相对均一和光滑的表面尺寸在250-1000nm的可由后两种方法得到.
此外,我们通过改变加料的顺序即先使Gemini表面活性剂阳离子基团和ClO3-先通过库仑作用结合,然后在加锰源MnSO4·H2O后在通过过滤器处理水热得到了均一的带有条纹状的锰的材料.