锌铜族硫化物及碱土族含氧酸盐纳米/微米材料的活性膜模板法控制合成及其性能研究

摘要

纳米材料的模板法合成是近年来材料研究领域的热点，特别是如何利用仿生合成原理制备纳米超结构材料，则为科研工作者提出了更新的挑战。本文以此为契机，围绕低维纳米材料和纳米超结构材料的仿生合成与性质研究，开展了以下几方面的工作：1.首次利用具有人工活性的胶棉膜为模板，制备出系列半导体硫化物纳米材料，包括HgS，Ag2S，CuS纳米晶，CdS准纳米球，ZnS准纳米棒，PbCrO4、BaCrO4准纳米棒等。探讨了产物的形成机理，并对产物的光学性能进行了研究。2.以具有生物活性的蛋膜为模板，通过与有机试剂的协同作用，首次合成出了硫酸钡纳米管，树状、海螺状、花瓣状硫酸钡纳米超结构，羽毛状、树状铬酸钡纳米超结构，磷酸钙纳米带组装球，磷酸锶羊毛球等，这些仿生超结构材料都是通过低维纳米材料自组装而成的。3.以蛋膜为基础模板，以有机协同试剂为协同模板，从而共同组成超分子模板，成功实现了对钨酸钡、钨酸钙、钨酸锶、铬酸锶碱土族含氧酸盐晶体形貌的控制，并初步探索了晶体形貌控制合成的基本规律。4.本文还成功实现了羟基磷灰石纳米带组装球的荧光修饰，获得了荧光纳米探针材料，向实现纳米材料的器件化迈出了重要的一步。5.制备出具有纳米孔洞的PbS有机-无机纳米复合膜，并对其形成机理和光学性能进行了研究，为有机-无机纳米复合膜的制备作了有益的探索。关键词：纳米材料，纳米超结构，仿生合成，模板，铜锌族硫化物，碱土族含氧酸盐，荧光探针。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 无机纳米材料的研究进展及课题开展思路

1.1纳米材料的模板合成法研究进展

1.1.1纳米材料简介

1.1.2纳米材料的制备方法

1.1.3纳米材料模板法合成的研究进展

1.2无机纳米超结构材料的研究进展

1.2.1水热合成法

1.2.2反相胶束或微乳法

1.2.3模板控制法

1.2.4支撑液膜法

1.2.5气相沉积法

1.2.6仿生合成法

1.2.7展望

1.3纳米结构和纳米材料的应用

1.3.1纳米结构的应用

1.3.2纳米材料的应用

1.4课题切入点及开展思路

1.4.1人工活性膜模板法合成纳米材料

1.4.2生物活性膜模板合成纳米超结构材料

1.4.3生物活性膜模板控制合成碱金属含氧酸盐晶体结构

1.4.4纳米器件的研究探索

参考文献

第二章 人工活性膜模板控制合成低维纳米材料

2.1引言

2.2(准)零维金属硫化物纳米材料的控制合成

2.2.1铜族硫化物纳米材料的控制合成及其机理探讨

2.2.2硫化汞纳米晶的控制合成及其光学性能研究

2.2.3硫化镉准纳米圆球的控制合成及形成机理探讨

2.3(准)一维纳米材料的合成研究

2.3.1半导体硫化锌准纳米棒的设计合成

2.3.2铅钡铬酸盐纳米棒的控制合成研究

2.4二维多孔硫化铅纳米复合膜的合成研究探索

2.4.1实验方法

2.4.2结果与讨论

2.5小结

参考文献

第三章 生物活性膜模板法合成纳米/超结构材料

3.1引言

3.2铜族硫化物纳米晶的仿生合成及其光学性能研究

3.2.1实验部分

3.2.2结果与讨论

3.3硫酸钡纳米材料的合成研究

3.3.1纳米管的设计合成及机理探讨

3.3.2调控体系pH值制备多种硫酸钡仿生纳米超结构材料

3.4协同模板控制合成铬酸钡纳米超结构及其光学性能研究

3.4.1实验方法

3.4.2结果与讨论

3.4.3光学性能

3.5磷酸盐纳米带(线，片)超结构材料的组装合成及应用探索

3.5.1实验方法

3.5.2结果与讨论

3.5.3不同反应条件对产物的影响

3.5.4荧光探针的制备

3.6小结

参考文献

第四章 碱土族含氧酸盐晶体的仿生控制合成

4.1引言

4.2钨酸钡微晶的形貌控制合成及其控制规律探讨

4.2.1试剂与仪器

4.2.2实验方法

4.2.3结果与讨论

4.2.4条件讨论

4.3钨酸钙晶体结构的仿生合成及性质研究

4.3.1实验方法

4.3.2结果与讨论

4.3.3光学性质

4.3.4机理探讨

4.4钨酸锶晶体的仿生合成探索

4.4.1实验方法

4.4.2结果与讨论

4.4.3光学性能

4.5不同形貌铬酸锶晶体的控制合成

4.5.1实验方法

4.5.2结果与讨论

4.5.3机理探讨

4.5.4光学性能

4.6小结

参考文献

第五章 全文总结

攻博期间完成的学术论文及申请的发明专利

谢辞