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表面覆盖有纳米末梢或纳米片的层片状结构的材料因其具有更大的比表面积及可功能化等优势，在多功能电子器件和生物领域等有潜在应用。本论文采用水热法制备了层片状的氢氧化钴和四氧化三钴微/纳米材料，并对其进行了详细的表征和研究，通过改变合成条件，探索了生长过程及反应机理，实现了对产物尺寸和形貌的控制，并提出了可能的形成机制。
利用水合肼和磷酸钠作为结构导向剂水热法一步制备了层片状Co(OH)2纳米棒。研究了其生长机理为两步生长：第一步沿[001]方向生成表面光滑的纳米棒，第二步在纳米棒侧面长出纳米片，形成层片状纳米棒。研究了反应时间、pH值、温度、溶剂、磷酸钠的添加量等对产物形貌的影响。最后Co(OH)2经400℃下煅烧得到多孔结构的Co3O4层片状纳米棒。研究发现在不同的反应时间下还可得到领带结状的Co(OH)2纳米棒和层片状的Co(OH)2椭球等副产物。其中层片状椭球是由层片状Co(OH)2纳米棒相互团聚经Ostwald熟化过程而形成的。通过测定其紫外可见吸收光谱发现其吸收边有着一定程度的蓝移，是由于组成纳米棒的纳米颗粒的量子尺寸效应所引起的。另外层片状结构的比表面积比相应的纳米棒要大一些，导致相应的矫顽力升高。论文针对多种试剂作为结构导向剂实现控制生长的机理作了较详细的分析，这对可控合成新颖结构的纳米材料有着重要的作用。
以PVP为形貌导向剂采用低成本的水热法一步制备得到层片状β-Co(OH)2六角片，讨论了可能的生长过程与机理。先形成表面光滑的六角β-Co(OH)2片状中间体，然后在其表面长出新的纳米片，最后形成层片状β-Co(OH)2六角片。PVP在形成层片状六角片的过程中起到至关重要的作用，不但控制新长出来的小片成六方形，而且阻止小片和母体连接。本文作者还讨论了不同的实验条件对产物形貌的影响。Co(OH)2经400℃煅烧得到相同形貌的Co3O4粉体。