無論是應(yīng)用于氣體傳感器還是超級電容器,氧化物的形貌始終是此類研究所關(guān)注的重點。合理的形貌設(shè)計可以有效地提高材料的性能。為此,利用溶劑熱法/水熱法制備出一系列具有獨特形貌的氧化物,并探究其氣敏性能或電容性能,所做工作有助于后續(xù)研究者更好地理解材料“結(jié)構(gòu)與性能”之間的對應(yīng)關(guān)系,并且可以被擴展到其它種類材料的設(shè)計與制備之中,所做研究概括如下:憑借單根蜘蛛絲的高長徑比以及無數(shù)蜘蛛絲之間的稀疏排布,蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)與空氣中的水蒸氣有非常大的接觸面積,因而可以在其上形成露珠。受此啟發(fā),擁有高長徑比和呈現(xiàn)非致密堆疊的三氧化鎢納米線被預(yù)測可能會擁有優(yōu)異的氣敏特性。作為對上述猜想的驗證,首先通過調(diào)節(jié)溶液熱反應(yīng)中水和乙醇的比例成功制備出了蛛網(wǎng)狀三氧化鎢。隨后的氣敏測試證明,該蛛網(wǎng)狀三氧化鎢的確在較低工作溫度下展現(xiàn)出對乙醇氣體的高敏感度。納米棒有序排列所構(gòu)成的陣列結(jié)構(gòu)具有非常大的比表面積,因而被認為是應(yīng)用在諸如氣敏反應(yīng)等界面相關(guān)反應(yīng)中的理想微結(jié)構(gòu)。但是陣列結(jié)構(gòu)制備較為復(fù)雜,制備過程中往往需要使用基底做模板,這極大程度上限制了陣列結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)用。本文將介紹一種利用簡單的水熱法在沒有模板的情況下合成三氧化鎢納米棒陣列的... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a,b)帶有露珠的蜘蛛網(wǎng)的實物照片(c)三氧化鎢納米線優(yōu)化策略示意圖

過程化學(xué)試劑均為分析純級別，使用的時候不再進行進一步的的制備過程中，先將 330 毫克二水合鎢酸鈉（Na2WO4·2H2的混合溶劑（20 毫升水和 15 毫升乙醇）之中，通過持續(xù)的溶解。接著逐滴加入 1 摩爾每毫升的硝酸溶液（HNO3）調(diào)。溶劑熱反應(yīng)在 180 攝氏度條件下進行，反應(yīng)時間為 10 小時反應(yīng)釜，任其自然冷卻至室溫。用高速離心的方式收集反應(yīng)水和乙醇反復(fù)清洗所得沉淀物，最后將所得沉淀物至于空。煅燒過程的溫度設(shè)定為 500 攝氏度，煅燒時間為 2 小時。由 Rigaku D/MAX-1200X 衍射儀（XRD）進行表征，采用0.154 nm），掃描速率設(shè)定為 10°min-1, 2θ 角范圍設(shè)定為 5-90°Nova 400 Nano 場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）進行表征.0KV。

界面相關(guān)的反應(yīng)過程同樣存在于日常生活之中。這些天然存在的結(jié)千上萬年的進化與演變，已經(jīng)實現(xiàn)了與相對應(yīng)界面反應(yīng)間的完美匹配，為三氧化鎢的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計提供有價值的啟發(fā)[35, 36]。植物通過其根系從土壤中吸收養(yǎng)分。為了增加與土壤的接觸面積，根系壤接觸的界面處形成了名為根毛的微觀結(jié)構(gòu)。如圖所示（圖 4.1 (a)），根其實是有序排列的棒狀物構(gòu)成的陣列。該結(jié)構(gòu)有效地避免了單根棒狀物密堆疊，因此具有非常大的比表面積�；谙嗨频目紤]，如果三氧化鎢類似的陣列結(jié)構(gòu)，那么其氣敏特性或許會有比較顯著的提升。截至目前方法被提出用以合成三氧化鎢的納米棒陣列，主要包括物理/化學(xué)氣相沉積學(xué)法以及溶劑/水熱法。在這些方法之中，溶劑/水熱法不需要復(fù)雜精密的和苛刻的實驗條件（例如高溫），具有良好的便利性與經(jīng)濟性，因而成為成三氧化鎢的理想方法[37, 38]。即使這樣，傳統(tǒng)的溶劑/水熱合成法在合成的過程中必不可少地需要使用模板來誘導(dǎo)陣列的生長，使得實驗操作變同時也留下了進一步優(yōu)化的空間（圖 4.1 (b)）[37-40]。本章，將介紹一種無模板溶劑熱合成三氧化鎢納米棒陣列的方法。

【參考文獻】：
期刊論文
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