本文關(guān)鍵詞： 羥基氧化物 高壓 氫鍵 羥基氧化鋁 羥基氧化鎵 水熱/溶劑熱　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近年來,羥基氧化物在材料科學(xué)中占據(jù)一席之地,吸引著越來越多的科研投入,成為研究的熱點(diǎn)。羥基氧化物材料結(jié)構(gòu)特殊,在諸多領(lǐng)域中均有應(yīng)用,如催化、吸附、表面及電化學(xué)活性、負(fù)載等。因此,我們對(duì)羥基氧化物進(jìn)行更加深入地研究不僅具有十分重要的理論價(jià)值,而且也有廣泛的應(yīng)用前景。對(duì)材料施加高壓可以使其展現(xiàn)出與常規(guī)條件下截然不同的新效應(yīng)。探討羥基氧化物在高壓下的壓縮行為對(duì)于研究地幔的地球物理和地球化學(xué)過程是至關(guān)重要的。本論文采用水熱、溶劑熱合成方法,對(duì)ⅢA族羥基氧化物(包括羥基氧化鋁和羥基氧化鎵)的合成和表征進(jìn)行了系統(tǒng)研究,通過對(duì)組分、溫度、溶劑等熱力學(xué)參數(shù)的優(yōu)選調(diào)配,研究了控制產(chǎn)物尺寸和形貌的可能途徑;利用原位高壓同步輻射X射線衍射和拉曼散射實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)合成的具有特殊形貌的羥基氧化鋁納米材料進(jìn)行了高壓研究,主要研究結(jié)果有以下三個(gè)方面:(1)采用溶劑熱醇解合成方法,以甲醇提供羥基,無水氯化鋁為鋁源,合成了具有高純度和結(jié)晶度的γ-Al OOH納米片。利用X射線衍射、掃描電鏡、透射電鏡、紫外-可見吸收光譜及光致發(fā)光等多種技術(shù)手段對(duì)樣品進(jìn)行了表征,確定其形貌近似準(zhǔn)六邊形,厚度相當(dāng)薄,且具有高縱橫比,橫向尺寸范圍為100至300 nm,厚度范圍為20至45 nm。在室溫下,通過紫外吸收光譜可以估計(jì)γ-Al OOH納米片的能隙約為3.35 e V。在400-700 nm范圍內(nèi)可以觀察到一個(gè)較寬的PL發(fā)射光譜帶,最大值在480 nm。(2)利用溶劑熱和水熱法成功制備了羥基氧化鎵粉體,并發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)過程中添加水能讓生成物更均勻且結(jié)晶度更好,當(dāng)樣品由水熱法制備時(shí),生成的羥基氧化鎵形貌更為規(guī)則,呈四棱柱狀;尺寸粒徑也更小,長度在1μm左右,直徑在200nm左右。(3)在室溫條件下通過原位高壓同步輻射X射線衍射和拉曼散射光譜研究了γ-Al OOH納米片的壓縮行為,兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的壓力分別達(dá)到54.9 GPa和22.4 GPa。結(jié)果顯示,γ-Al OOH的壓縮行為幾乎是呈線性的,并具有明顯的各向異性,其中b軸比a軸和c軸更易被壓縮。γ-Al OOH納米片的零壓體彈性模量為135.2 GPa,高于其理論值。隨著壓力的增加,Al-O鍵相關(guān)的拉曼振動(dòng)頻率呈線性單調(diào)地增加。通過對(duì)格林愛森參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,可以對(duì)γ-Al OOH化學(xué)鍵的非簡諧振動(dòng)提供重要信息。該研究對(duì)ⅢA族羥基氧化物等含氫鍵體系在高壓下的壓縮行為具有重要意義。
[Abstract]:In recent years, hydroxyl oxides have occupied a place in material science, attracting more and more research investment, and become the focus of research. Hydroxyl oxide materials have special structure and have been applied in many fields, such as catalysis. Adsorption, surface and electrochemical activity, loading, etc. Therefore, we study hydroxyl oxides more deeply not only has very important theoretical value. It also has a wide application prospect. Applying high pressure to materials can show a new effect that is completely different from that under normal conditions. The compression behavior of hydroxyl oxides under high pressure can be used to study the geophysics and geophysics of the mantle. The spherochemical process is very important. The synthesis and characterization of 鈪，

本文編號(hào)：1466881