本文關(guān)鍵詞：微納結(jié)構(gòu)氮化硼的合成及其性質(zhì)研究

  更多相關(guān)文章： 氮化硼 合成 形成機(jī)制 分散性 有機(jī)染料 熒光

【摘要】：近年來(lái),六方氮化硼(h-BN)因其優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì)吸引了眾多科研工作者的興趣。氮化硼微納米材料已經(jīng)通過(guò)不同的合成方法被合成,但是原料的價(jià)格、合成的條件、產(chǎn)物的產(chǎn)量、產(chǎn)物的純度、形貌的控制一直制約著氮化硼的研究和工業(yè)化生產(chǎn)。對(duì)于上述問(wèn)題的研究不僅可以有助于了解氮化硼微納米材料的形成機(jī)理,而且可以擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。因此,對(duì)微納米氮化硼的研究可以滿足人們對(duì)化學(xué)惰性、熱穩(wěn)定性、高機(jī)械強(qiáng)度、高熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率材料的需求。本文通過(guò)模板法成功的合成不同形貌和尺寸的氮化硼微納米材料,并對(duì)其對(duì)光學(xué)性能展開(kāi)研究。以碳為模板,硼酸為硼源,三聚氰胺為氮源,在氮?dú)鈿夥障?00℃恒溫1h除去碳模板,1100℃反應(yīng)2h合成氮化硼。通過(guò)改變碳模板的用量合成了不同形貌和尺寸的氮化硼微納米材料(微米米棒、納米球、納米片組裝的微米棒)。通過(guò)分析,提出了不同形貌和尺寸的氮化硼微納米結(jié)構(gòu)形成機(jī)制。固定碳的加入量為20wt%,其它條件不變,在氮?dú)饬魉贋?.1L/min時(shí),制備出了小片狀氮化硼；在氮?dú)饬魉贋?.2L/min時(shí),小片狀氮化硼發(fā)生了堆積現(xiàn)象并有成棒的趨勢(shì)；繼續(xù)增加氮?dú)饬魉贋?.3L/min時(shí),小片狀氮化硼發(fā)生了二次組裝,形成了棒狀結(jié)構(gòu)的氮化硼。固定介孔硅的加入量為45wt%,其它條件不變,通過(guò)改變氮?dú)饬魉儆^察其對(duì)氮化硼的影響。在氮?dú)饬魉贋?.1L/min時(shí),形成了納米片組裝的球狀氮化硼；在氮?dú)饬魉贋?.2L/min和0.3L/min時(shí),合成了納米片組裝的塊狀微納米氮化硼,簡(jiǎn)單的描述了以介孔硅和碳為模板合成微納米結(jié)構(gòu)氮化硼不同之處和可能的機(jī)理。所合成的氮化硼納米片具有118.8 m2g-1的比表面積,5.1nm的平均孔徑和0.4cm3g-1的總孔容。通過(guò)對(duì)5wt%氮化硼納米片水溶液的紫外光譜分析,其在210nm處有明顯的吸收峰,且發(fā)現(xiàn)氮化硼納米片的吸光度在5h內(nèi)基本上沒(méi)有變化；對(duì)氮化硼納米片水溶液的粒度研究分析,發(fā)現(xiàn)在24h內(nèi)粒徑分布變化很小,說(shuō)明氮化硼納米片能夠穩(wěn)定的分散在水溶液中。對(duì)氮化硼熒光光譜分析,在312nm的激發(fā)波長(zhǎng)下,四個(gè)主要的發(fā)射峰分別在436.5nm、454.4nm、486.7nm和616.5nm處,最強(qiáng)的發(fā)射峰位于400nm-500nm范圍的可見(jiàn)光區(qū),說(shuō)明氮化硼納米片可以作為發(fā)光器的候選材料。通過(guò)研究氮化硼納米片對(duì)有機(jī)染料熒光的影響,發(fā)現(xiàn)氮化硼納米片能夠使羅丹明B的熒光發(fā)生猝滅,能夠增強(qiáng)茜素紅的熒光,這就使得氮化硼納米片在敏感的光學(xué)元件、生物傳感器以及光催化反應(yīng)領(lǐng)域存在潛在應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：氮化硼 合成 形成機(jī)制 分散性 有機(jī)染料 熒光
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ128;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 引言12-22
• 0.1 概述12-13
• 0.2 氮化硼的制備方法13-15
• 0.2.1 水(溶劑)熱法13-14
• 0.2.2 化學(xué)氣相沉積法14
• 0.2.3 模板法14-15
• 0.2.4 其它方法15
• 0.3 氮化硼的不同形貌15-19
• 0.3.1 一維氮化硼材料15-16
• 0.3.2 二維氮化硼材料16-18
• 0.3.3 三維氮化硼材料18-19
• 0.4 氮化硼納米材料的性能19-21
• 0.4.1 光電性能19
• 0.4.2 力學(xué)性能19-20
• 0.4.3 熱學(xué)性能20
• 0.4.4 其它性能20-21
• 0.5 本文選題意義和研究?jī)?nèi)容21-22
• 第1章 微納結(jié)構(gòu)氮化硼的合成22-32
• 1.1 試劑及儀器22-23
• 1.1.1 試劑22
• 1.1.2 儀器與設(shè)備22-23
• 1.2 分析表征方法23-24
• 1.2.1 紅外光譜23
• 1.2.2 X-射線粉末衍射23
• 1.2.3 掃描電子顯微鏡23
• 1.2.4 X-射線光電子能譜分析23-24
• 1.3 制備方法24-25
• 1.3.1 碳的合成24
• 1.3.2 氮化硼的合成24-25
• 1.4 結(jié)果和討論25-30
• 1.4.1 紅外光譜25
• 1.4.2 X-射線粉末衍射25-26
• 1.4.3 掃描電鏡26-28
• 1.4.4 X-射線光電子能譜28-29
• 1.4.5 氮化硼的形成機(jī)制29-30
• 1.5 本章結(jié)論30-32
• 第2章 納米片組裝的微納結(jié)構(gòu)氮化硼合成32-42
• 2.1 試劑及儀器32-33
• 2.1.1 試劑32
• 2.1.2 儀器與設(shè)備32-33
• 2.2 分析表征方法33
• 2.2.1 紅外光譜33
• 2.2.2 X-射線粉末衍射33
• 2.2.3 掃描電子顯微鏡33
• 2.3 制備方法33-34
• 2.3.1 碳的合成33
• 2.3.2 介孔硅的合成33
• 2.3.3 氮化硼的合成33-34
• 2.4 結(jié)果和討論34-40
• 2.4.1 紅外光譜34-35
• 2.4.2 X-射線衍射35-36
• 2.4.3 掃描電子顯微鏡36-38
• 2.4.4 氮化硼的形成機(jī)制38-40
• 2.5 本章結(jié)論40-42
• 第3章 納米片狀氮化硼的性質(zhì)42-52
• 3.1 試劑及儀器42-43
• 3.1.1 試劑42
• 3.1.2 儀器與設(shè)備42-43
• 3.2 分析表征方法43-44
• 3.2.1 氮?dú)馕矫摳?/span>43
• 3.2.2 紫外光譜43
• 3.2.3 粒度分析43
• 3.2.4 熒光光譜43-44
• 3.3 制備方法44
• 3.3.1 氮化硼納米片的合成44
• 3.3.2 有機(jī)染料溶液的配制44
• 3.4 結(jié)果與討論44-50
• 3.4.1 氮?dú)馕?/span>44-45
• 3.4.2 紫外光譜45-46
• 3.4.3 粒度分析46-47
• 3.4.4 氮化硼納米片的熒光光譜47-48
• 3.4.5 氮化硼納米片對(duì)羅丹明B的熒光猝滅48-49
• 3.4.6 氮化硼納米片對(duì)茜素紅的熒光增強(qiáng)49-50
• 3.5 本章結(jié)論50-52
• 第4章 結(jié)論52-54
• 致謝54-55
• 參考文獻(xiàn)55-60

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 余林海;莫志宏;萬(wàn)巧玲;錢俊臻;;納米金對(duì)熒光素的熒光增效作用[J];分析化學(xué);2006年09期

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本文編號(hào)：576931