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本论文研究了一维纳米材料的制备与表征,并取得以下结果。
一.以一种对极性有着高度敏感性,具有强烈溶致变色效应的荧光化合物N,N-二甲氨基查耳酮(DMAC)为探针,利用荧光光谱并结合ET(30)值,对以不同阳离子表面活性剂修饰过的蒙脱土内腔的极性,进行了量化的表征,清楚地观察到随所用表面活性剂中长链碳原子数目增多,蒙脱土内腔极性而不断减小。
二.设计合成了一种胆固醇基衍生物的凝聚子,以其自组装形成的超分子聚集体为模板,以钛酸酯为前驱体,通过溶胶-凝胶过程制备了TiO2一维纳米结构。通过改变前驱物和凝聚子的用量比,得到了不同形貌尺寸的(如螺旋表面结构)一维TiO2纳米材料。对所得的纳米材料进行了详细表征,并对其光催化能力进行了初步研究。
三.设计合成了一种能使苯类和烷烃类溶剂发生凝胶化的有机凝聚子化合物,对其聚集行为进行了研究。并利用SEM对溶剂凝胶的超分子聚集体形貌,进行了观察和表征。通过用STM对其单分子层有序自组装排列结构的观察,能从另一个侧面了解凝聚子分子化学结构中不同基团在分子聚集中的相互作用,进而对这类分子能够形成有序自组装结构的机制有了进一步的了解。
四.模板导向合成在制备一维纳米结构(纳米线、纳米管、纳米棒,同轴纳米电缆等),尤其是纳米结构阵列体系方面,具有突出的优势。而且产物的直径可以通过所用模板孔洞的直径来加以控制。合成具有核-壳结构并且高度有序的一维纳米复合结构是当代纳米技术中一项重要的课题。块体Ag材料具有优异的导电和导热性能,因而其纳米线引起了研究者的广泛关注。创新性地设计了一种新的实验装置,通过以浓差为驱动力的离子扩散,结合化学还原反应和沉积的办法,在溶液中以AAO为模板在室温下,首次用非电化学沉积的方式制备了Ag纳米线的阵列,并将该方法推广应用,制备出在有机小分子纳米管内,充填无机AgI同轴纳米电缆的一维阵列结构。并对其结构进行了详细的表征研究。
五.在室温下,以气-固反应结合氧化物辅助生长,研究了Cu2S纳米线、纳米线阵列,和形貌更为奇特的纳米钉及纳米钉阵列的可控制备方法。而且通过控制反应条件,如分阶段生长,在预先得到的六边形的Cu2S晶体基底上制备了直径更小,有序程度更高的纳米线阵列。这种高度有序的纳米线阵列,对进一步构筑Cu2S纳米器件具有重要的意义。