近來,在材料合成與器件制造領域,具有特定形狀和高度有序結構的無機 材料或者無機-有機雜化材料的可控合成是一個充滿挑戰(zhàn)性的工作。仿生合成策 略被視為制備具有復雜形貌與多級結構的無機材料最有前途的方法之一。我們 的工作主要包括下面三個方面的內容: 首先,我們選擇PSMA為晶體改性劑,通過簡單的沉淀反應,研究了硫酸 鋇、硫酸鍶和鉻酸鋇晶體的仿生形貌控制。探討了無機材料形貌隨高分子PSMA 濃度、溶液pH值、溶液中陰陽離子的相對比例R等試驗參數(shù)的變化規(guī)律,并獲 得了豐富多彩的新穎形貌,所得產物用掃描電鏡分析(SEM)和X射線衍射 (XRD)進行了表征。結果發(fā)現(xiàn),所有試驗參數(shù)的協(xié)同作用都可以歸結為它們 對高分子PSMA與無機礦物表面極性晶面之間靜電相互作用的調節(jié)。此外,我 們對具有特殊形貌無機晶體的形成機理進行了初步探討。 再次,我們在高分子PVP和表面活性劑CTAB的混和體系中通過簡單的沉 淀反應合成了單分散準八面體鎢酸鉛晶體。一系列對比試驗說明,高分子PVP 與表面活性劑CTAB之間的協(xié)同作用導致了鎢酸鉛晶體形貌由空白條件下的寶 塔狀轉變?yōu)檫@種獨特準八面體狀。并且發(fā)現(xiàn)準八面體形狀的鎢酸鉛晶體和寶塔 狀的鎢酸鉛晶體的室溫光致發(fā)光性能有明顯的差異。 最后,以偏釩酸銨為前驅體,在高分子PEG-4000存在的情況下180℃水熱 處理24h,大量制備了單晶釩氧化合物納米帶。結果表明,高分子PEG,體系的 pH值、前驅體的選擇對于釩氧化合物納米帶的形成具有至關重要的作用。
【學位單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2005
【中圖分類】：TB324
【部分圖文】：

6，‘.8301，某些其它高分子作為晶體改性劑時，碳酸鈣及草酸鈣的結晶也有一個類似的現(xiàn)象。當進一步增大高分子PSMA的濃度到49L/時，如圖2()e所示，產物中除了少量表面粗糙的球形團聚體外，大部分都是尺寸比較均一的棒狀硫酸鋇晶體�；谖墨I報道〔‘41，這種棒狀形貌意味著這種顆�？赡苁且恍┌魻罴{米微晶沿其長軸方向團聚的結果。據(jù)文獻報道〔3‘一36J，棒狀碳酸鋇晶體在時間演化試驗中，經(jīng)歷一系列過程，逐漸演變?yōu)榍蛐灶w粒。我們也對高分子PSMA的濃度為49L/時的得到的棒狀硫酸鋇顆粒做了時間演化試驗，我們發(fā)現(xiàn)這種棒狀顆粒最終也將演變?yōu)榍蛐晤w粒，即棒狀的硫酸鋇顆粒處于介穩(wěn)狀態(tài)，它被高濃度的高分子PSMA所穩(wěn)定

dieffrentpHatambienttemperature.[pSMA]二1gL一1，(a)pH二3nad[Baso4]二1mM，(b)pH=3and[BaSO41”2mM，(e)pH=7nad[BaSO4]=2mM，(d)pH=9and[BaSO‘]=2mM.圖3反映了高分子PSMA的濃度為1g/L時，硫酸鋇晶體的形貌隨著溶液的pH值的變化規(guī)律。可以看出，溶液的pH值對硫酸鋇晶體的形貌的影響還是很明顯的。溶液的pH值降低為3時，產物為花狀團聚體及一些橢球體，這和圖2()c中反映的pH值為5而高分子PSMA的濃度為0.1g/L時得到的硫酸鋇晶體的形貌比較相似。眾所皆知，溶液的pH值直接關系到高分子PSMA中梭基基團的質子化程度，并且，一般而言，低的pH值導致高分子PsMA中梭基基團低的質子化程度[29一3‘j。這樣，溶液的pH值較低時，高分子PsMA中梭基基團和硫酸鋇晶體表面的極性晶面的靜電相互作用減弱

di價rentmolar:ati。。f〔BZa+]t。[504，一]atambienttemperature.[PsMA]二1gL一，，[Baso4]=2mM，PH=5.(a)R=l:5，(b)R=1:2，(e)R=2:l，(d)R=5:1.圖4反映了高分子PSMA的濃度為19L/時，硫酸鋇晶體的形貌隨著溶液中鋇離子與硫酸根離子相對比例(R)的變化規(guī)律。溶液中鋇離子與硫酸根離子相對比例(R)將改變硫酸鋇顆粒表面的荷電性，從而，它將影響溶液中高分子PSMA與硫酸鋇顆粒表面的靜電相互作用。如果溶液中有過量的硫酸根離子，硫酸鋇顆粒表面將帶負電，那么硫酸鋇顆粒將排斥帶負電的梭基功能基團，從而限制高分子PSMA在硫酸鋇顆粒表面的吸附，結果，高分子PSMA對硫酸鋇晶體的結晶和顆粒形貌的控制作用在一定程度上消失，這一結果在圖4(a，b)中得到了反映。另一方面
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本文編號：2842993