一维纳米硼化合物和亚稳固溶体的制备与结构研究

摘要

单质硼及其化合物具有复杂多变的结构和许多重要的用途，是一个可以与碳及其化合物媲美的研究领域。自从1991年日本研究员Iijima发现了碳纳米管后，与硼相关的一维纳米材料，如氮化硼纳米管、硼纳米丝、硼酸盐纳米管等，也引起了科学家极大的兴趣。亚稳材料是当前材料科学研究的另一个热点，但金属与硼之间平衡态下互不相溶体系中形成的亚稳固溶体却很少有研究报道。本论文围绕元素硼在一维纳米材料和亚稳固溶体两方面开展了一系列探索，研究了制备氮化硼纳米管和硼酸镁纳米带两种一维纳米材料的方法、工艺和生长机理；制备了Ag-B和Cu-B亚稳固溶体。取得以下创新性的研究成果：1．采用高纯晶态B粉为硼源，NiO、Co_3O_4、V_2O_5、Y_2O_3和La_2O_3等金属氧化物粉末为催化剂，与NH_3在高温下反应制备了BN纳米管，此外还得到BN纳米笼、纳米丝等产物。研究表明，不同的催化剂得到不同结构的产物。其中La_2O_3的催化效果最好，纳米管和纳米笼的产量可以分别达到50％和60％。

目录

摘要

前言

第一章 文献综述和研究方法

第二章 高温气一固相催化反应制备氮化硼纳米管

第三章 氧化硅辅助生长法制备氮化硼纳米管

第四章 电弧放电法制备氧化硼纳米管

第五章 环境气氛中制备氮化硼纳米管

第六章 硼酸镁纳米带

第七章 机械合金化法制备亚稳固溶体

第八章 综合分析与结论

附录

致谢

攻读博士学位期间取得的科研成果