熔盐法制备无机纳米材料及其性能研究

摘要

目前在纳米科技领域中，针对纳米材料形貌的控制合成是最活跃和吸引目光的方向之一。而传统形貌控制合成方法有气相以及液相合成法，但它们都存在实验操作复杂、污染较大以及难以适应大规模生产等缺点。相比之下，熔盐法具有转化率高，工艺简单，少污染，低能耗等优点。故本论文中利用了熔盐法设计不同的实验路线，通过各种实验条件的调控合成了具有不同形貌和结构的氧化物和硫化物单晶体。 利用盐酸盐作为熔盐，通过不同前驱体选择和添加剂的加入，首次利用熔盐法合成出了Co3O4单晶纳米棒及纳米片。通过对比实验，证明了熔盐中的阴离子在形貌合成中有着至关重要的作用；并研究了各种形貌的形成机理。此外还对所合成的Co3O4单晶纳米棒电化学性能的研究，开创了电容器电极材料制备的新方法。 利用氯化锂作为熔盐，通过Zn氧化以及Zn(Ac)2热分解法分别制备了纳米棒及纳米片聚集体。对比实验研究了反应温度、熔盐种类以及熔盐用量对产物的晶型和形貌的影响。此外，还对所合成的产物进行了光学性能表征，由于形貌的不同导致了其紫外吸收峰分别出现了红移和蓝移现象。 本文还研究了，在表面活性剂的辅助下，CdS纳米材料在有机熔盐中的合成。表征结果表明产物为由CdS粒子堆积成的球。通过对比实验，研究了产物的形成机理，证明了表面活性剂在熔盐中的自组装行为。