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文件名称:水热溶剂热合成.ppt
文件大小:10.24 MB
总页数:100 页
更新时间:2025-06-28
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文档摘要

图3-6稀土氢氧化物纳米线的(HR)TEM照片:(d?f)Pr(OH)3第63页,共100页,星期日,2025年,2月5日图3-6稀土氢氧化物纳米线的(HR)TEM照片:g)Eu(OH)3,h)Ho(OH)3Angew.Chem.Int.Ed.2002,41(24),4790-4793.第64页,共100页,星期日,2025年,2月5日图3-7不同碱度下所得稀土氢氧化物纳米晶的TEM照片:(a)Sc(OH)3纳米片(pH=6-7),(b)Sc(OH)3纳米线(pH=9-10),(c)Sc(OH)3纳米棒(KOH,5mol/L);(d)Gd(OH)3纳米线(pH=7),(e)Gd(OH)3纳米棒(KOH,5mol/L)Chem.Eur.J.2005,11,2183-2195.第65页,共100页,星期日,2025年,2月5日为了探究乙二胺在低维纳米材料合成中的作用,J.Yang等采用正丁胺为溶剂,从一个侧面证明了形成稳定的螯合配离子并不是获得低维纳米材料的唯一原因。在溶剂热合成制备低维纳米材料时,常用的有机溶剂是乙二胺。因为乙二胺是一个二齿配体,它能与金属离子形成稳定的螯合配离子,在纳米材料的合成中除起溶剂作用外,还起着控制产物形貌的模板剂作用,而螯合配离子的形成被认为是获得低维纳米材料的重要原因。但上述观点并没有得到实验的证实。第66页,共100页,星期日,2025年,2月5日一般地,在乙二胺体系中,乙二胺有两种方式与金属离子形成配合物,如图3-8a和8b所示。而正丁胺分子只含有一个-NH2,不能与金属形成螯合物,只能与金属离子按3-8c方式配位。实验结果显示,在正丁胺体系中CdS、CdSe、ZnSe、PbSe等纳米棒都能被成功获得(见图3-9)。实验还显示反应的温度在低维材料形成中,也起着相当重要的作用。图3-8可能的配位模式:a)乙二胺的单齿模式;b)乙二胺的双齿模式;c)正丁胺的单齿模式第67页,共100页,星期日,2025年,2月5日图3-9产物的TEM照片:(a)、(b)CdSe,(c)、(d)ZnSe第68页,共100页,星期日,2025年,2月5日图3-9产物的TEM照片:(e)、(f)PbSe,(g)CdS纳米棒Angew.Chem.Int.Ed.2002,41(24)4697-4700.第69页,共100页,星期日,2025年,2月5日在表面活性剂的辅助下还可以获得一些特殊的形貌。如F.Gao等采用十二硫醇辅助的溶剂热技术,以CdCl2和硫脲为原料,乙二胺为溶剂于160?C下反应40h,成功地制备了多臂CdS纳米棒。图3-10所得产物的TEM照片:(a)三臂,(b)包括二臂、三臂、四臂等多臂和(c)SEM照片Adv.Mater.,2002,14(21),1537-1540.第70页,共100页,星期日,2025年,2月5日水热技术是沸石分子筛合成的经典和适宜方法之一,而用溶剂热技术合成沸石分子筛是从1985年Bibby和Dale在乙二醇(EG)和丙醇体系中合成全硅方钠石开始的。之后,Sugimoto等在水和有机物如甲醇、丙醇和乙醇胺的混合物中合成了ISI系列高硅沸石。§3.4介孔材料的水热、溶剂热合成一、几种典型沸石分子筛的合成介孔晶体材料,具有分子尺寸、周期性排布的孔道结构。应用:催化、吸附及离子交换等,向量子电子学、非线性光学、化学选择传感、信息储存与处理、能量储存与转换、环境保护及生命科学等领域扩展。第31页,共100页,星期日,2025年,2月5日1.A型沸石(LTA){Na12[(AlO2)12(SiO2)12]?27H2O}的合成孔径为0.3~0.5nm,晶穴内存在强大的电场和极性作用,对水有很大的亲和力,由其制备的分子筛膜可以渗透蒸发脱出有机物中的水分?传统的制备方法13.5g铝酸钠固体25gNaOH300mL水电磁搅拌下溶解必要时可加热14.2gNa2SiO3?9H2O200mL水剧烈搅拌铝酸钠溶液热硅酸钠溶液加热至约90oC搅拌至反应完全经过滤、水洗、干燥加入白色A型沸石原粉,晶粒尺寸1-2?m第32页,共100页,星期日,2025年,2月5日白色A型沸石原粉?水热晶化Na2OAl2O3SiO2水按物质的量比Na2O:Al2O3:SiO2:水=3.5:1:2:130反应混合物100oC下水热晶化5h过滤洗涤于100oC下真空干燥10h第33页,共100页,星期日,2025年,2月5日水热晶化2.Y型沸石(FAU){