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纳米材料的制备方法有很多,如气相法、模板法、微波法等。但是,有些方法需要使用易挥发的有机溶剂或需要较苛刻的反应条件,这会对环境造成污染或增加生产成本。因此,可以采用作为绿色溶剂的离子液体来取代易挥发的有机溶剂作为纳米材料制备中的反应介质。探索离子液体在纳米材料制备中的应用,有利于发展出工艺简单、环境友好的绿色制备方法,多种纳米结构等在离子液体中相继成功制备。目前,有关离子液体在无机纳米材料制备中应用的研究已成为一个研究热点。微波加热法因具有加热速率快、反应时间短、可以提供更均匀的温度分布和增大产物的结晶度等优点而受到普遍的重视。因此在本论文中我们采取了在离子液体系中微波加热法制备了多种纳米材料。
1.利用离子液前驱体,采用微波加热,快速反应合成出CdS纳米结构以及球形ZnS微纳米颗粒,并对两种纳米晶体进行XRD测试,检测其组成,计算出了其晶格常数,并与标准卡片进行了对比,基本吻合;利用EDS分析了两种产物的成分,均符合化学式组成;用FESEM对其形貌进行了表征,并对反应时间、反应温度、反应物浓度等因素对纳米晶形貌的影响进行了研究,通过实验结果的分析提出了其可能的反应机理。
2.采用微波快速加热应制备PbTe分级结构,研究不同反应条件下PbTe的生长规律。用XRD检测产物的物相,用FESEM观察产物的形貌,用EDS检测其成分,根据这些结果简单分析了产物形成过程。反应所生成的PbTe呈现多种形貌,随反应条件变化,包括漏斗状结构、花状结构和树枝状结构。研究了加入离子液体对反应进程和产物结构和性能的影响,发现加入离子液后的体系有着不相同的形貌,但晶型更加规则,晶体表面更加规则。对所制备的PbTe分级结构纳米晶体作了电化学性能测试。
3.采用微波加热首先制备一维的Te纳米线和Te纳米棒,并利用XRD,SEM,HRTEM表征其物相结构,研究了Te纳米线和Te纳米棒的吸收和荧光性能。并分别以Te纳米线、Te纳米棒为模板制备PbTe纳米线和PbTe纳米棒,并分析其物相结构。对PbTe纳米线和PbTe纳米棒进行了电化学测试,在PbTe纳米线中出现一个氧化峰和一个还原峰。在PbTe纳米棒样品中,出现了一个氧化峰,没有出现还原峰,和PbTe纳米棒的CV曲线相比,氧化峰的位置出现在更正的电势,说明此样品中PbTe更易被氧化,而难被还原。