進入二十一世以來,納米材料的合成以及應用技術取得了突飛猛進的進展。在眾多的納米金屬粒子中,納米氧化鋅是研究廣泛的材料之一。它是一種具有禁帶寬度為3.37e V的半導體,在室溫下的機子束縛能是60me V,各種環(huán)境下有著非常穩(wěn)定的性質,被廣泛應用于光電子學研究,催化研究和傳感器指示等研究領域。ZnO納米粒子在光學和光催化有著獨特性質;在光學上,當ZnO納米粒子的尺寸改變時,熒光發(fā)光峰位也會發(fā)生改變。本文采用了一種全新的利用分子自催化方式來合成ZnO/SiO₂納米復合材料的方法,利用反應分子內部的自催化基團,催化外加硅源的水解縮合,使制備的納米氧化鋅前驅體被水解生成的Si-O-Si網(wǎng)絡體系包裹在里面。最后,通過高溫原位煅燒法,制備成了ZnO/SiO₂納米粒子。在合成過程中,通過改變催化基團在分子中的位置、硅源的滴加順序和方法,能夠調控產物的尺寸分布和形貌。本文主要的研究工作有如下幾個方面。1.使用β-丙氨酸和氧化鋅在70℃水浴下反應生成β-丙氨酸鋅的金屬鹽,然后把正硅酸乙酯加入到β-丙氨酸的水和乙醇混合溶液中,在鋅的金屬鹽中自帶質子化的氨基的催化... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 納米材料概述
        1.2.1 納米粒子的量子尺寸效應
        1.2.2 納米粒子的表面效應和體積效應
    1.3 ZnO納米材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 ZnO納米復合材料的概述
        1.3.2 ZnO納米材料特性
            1.3.2.1 ZnO納米材料的化學性質
            1.3.2.2 ZnO納米材料的光學特性
            1.3.2.3 ZnO納米材料的電化學性質
            1.3.2.4 ZnO納米材料的生物性能
        1.3.3 ZnO納米材料的應用
            1.3.3.1 無機陶瓷生產的應用
            1.3.3.2 涂料上面應用
            1.3.3.3 橡膠改性上面的應用
            1.3.3.4 在日用品上面的應用
            1.3.3.5 圖像記錄上面的應用
            1.3.3.6 催化劑的應用
    1.4 SiO_2納米結構和性質
    1.5 金屬粒子/二氧化硅納米復合材料的合成
        1.5.1 層層自組裝
        1.5.2 異質絮凝法
        1.5.3 化學還原法
        1.5.4 溶膠-凝膠法
    1.6 立題依據(jù)及研究內容
第2章 實驗部分
    2.1 實驗藥品及實驗儀器
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 利用β-丙氨酸氨基自催化制備ZnO/SiO_2納米復合材料
        2.2.1 Zn(Ala)_2 的制備
        2.2.2 納米Zn(Ala)_2/SiO_2復合材料的制備
        2.2.3 納米ZnO/SiO_2復合材料的制備
    2.3 利用APTES上氨基自催化制備ZnO/SiO_2納米復合材料
        2.3.1 Zn(BA)_2 的制備
        2.3.2 納米Zn(BA)_2/SiO_2復合材料的制備
        2.3.3 ZnO/SiO_2納米復合材料的制備
    2.4 制備Ag-ZnO/SiO_2納米復合材料
        2.4.1 Ag Br-ZnO/SiO_2的制備
        2.4.2 Ag-ZnO/SiO_2納米復合材料的制備
    2.5 ZnO/SiO_2和Ag-ZnO/SiO_2納米復合材料的表征
        2.5.1 掃描電子顯微鏡
        2.5.2 透射電子顯微鏡表征
        2.5.3 X射線衍射分析
        2.5.4 傅里葉紅外光譜表征
        2.5.5 液相核磁氫譜表征
        2.5.6 紫外-可見光譜分析
        2.5.7 熒光激發(fā)-發(fā)射光譜分析
        2.5.8 熒光顯微鏡表征
        2.5.9 N2吸附-脫附測試
        2.5.10 X-射線光電子能譜表征
第3章 β-丙氨酸氨ZnO/SiO_2納米復合材料的路線的設計與表征
    3.1 ZnO/SiO_2納米復合材料的合成路線設計
    3.2 ZnO/SiO_2納米復合材料結構表征
        3.2.1 Zn(Ala)_2 的表征
        3.2.2 Zn(Ala)_2/SiO_2納米復合材料表征
        3.2.3 ZnO/SiO_2納米復合材料結構表征
        3.2.4 ZnO/SiO_2納米復合材料熒光性能表征
    3.3 本章小結
第4章 APTES制備ZnO/SiO_2納米復合材料合成路線設計與表征
    4.1 ZnO/SiO_2納米復合材料的合成路線設計
    4.2 ZnO/SiO_2納米復合材料的結構表征
        4.2.1 Zn(BA)_2 的表征
        4.2.2 ZnO/SiO_2納米復合材料的表征
    4.3 ZnO/SiO_2納米復合材料的熒光性表征
    4.4 ZnO/SiO_2納米復合材料的催化性能表征
    4.5 自催化反應制備ZnO/SiO_2納米復合材料的反應動力學研究
    4.6 本章小結
第5章 Ag-ZnO/SiO_2納米復合材料合成路線設計與表征
    5.1 Ag-ZnO/SiO_2納米復合材料的合成路線設計
    5.2 Ag-ZnO/SiO_2納米復合材料的結構表征
    5.3 Ag-ZnO/SiO_2納米復合材料的催化表征
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝



本文編號：3350969