类离子液体溶剂反转法制备纳米金属氧化物

发布时间：2020-05-27 20:42

【摘要】：金属氧化物纳米结构在电学、催化、光学、气体传感器等领域具有广泛应用前景而倍受关注,尤其是纳米结构氧化锌和氧化铜在催化领域具有极好的催化性能。因此,迫切需要发展一种绿色、简单的纳米结构合成新方法。本论文利用类离子液体(如氯化胆碱-尿素,即Ch Cl-urea)能够溶解氧化锌、氧化铜、氧化铅等金属氧化物,而反溶剂(如水、醇水混合液等)不溶解金属氧化物的特性,发展出一种简单、绿色的反溶剂法方法来合成氧化锌、氧化铜等纳米结构材料。该方法是将溶有金属氧化物的类离子液体添加到大量的水中,致使金属氧化物的溶解度急骤降低而大量析出。具体研究内容如下:(1)以类离子液体为溶剂,采用溶剂反转法制备出了氧化锌纳米结构,考察了类离子液体溶液滴加速度、类离子液体与水的体积比、类离子液体中氧化锌浓度、类离子液体种类等反应参数对所制氧化锌结构和形貌的影响。结果表明:采用氯化胆碱-尿素类离子液体溶液的滴加速度、类离子液体与水的体积比、离子液体种类和锌源对所制氧化锌结构和形貌的影响较大。采用氯化胆碱-尿素类离子液体,可以制备出不同尺寸的介孔纳米片,而通过调节类离子液体溶液的滴加速度可控制所得介孔纳米片的大小和孔的多少;采用氯化胆碱-草酸和甜菜碱盐酸盐-尿素类离子液体,可分别制备出纳米颗粒组成的微米块、六方微米塔这两种形貌的氧化锌纳米结构。同时对比了不同锌源(氧化锌和氯化锌)制备的氧化锌纳米结构,发现在用氯化锌为锌源制备的氧化锌纳米结构与采用氧化锌为锌源制备的明显不同,主要为纳米棒。此外,采用光催化降解甲基橙考察了所制纳米结构氧化锌的光催化活性,发现氧化锌多孔纳米片的光催化性能最好,可以达到P-25催化剂的催化效果。(2)以氯化胆碱-尿素类离子液体为溶剂,采用溶剂反转法制备氧化铜纳米结构,通过调节类离子液体溶液的滴加速度、类离子液体与水的体积比、温度、反溶剂种类等参数,可控制备出纳米颗粒组成的微球、纳米棒组成的微球、纳米花等不同形貌的氧化铜纳米结构。同时将所制的三种特殊形貌的氧化铜纳米结构制成非酶葡萄糖传感器,考察了它们对葡萄糖的选择性催化能力,发现它们均具有很好的选择性催化活性,其中小颗粒组成微球所制备的传感器催化活性最好,在0-9m M内表现出良好的线性关系,灵敏度为154.11μA/(m M.cm~2),检测限为1μM(S/N=3)。而修饰电极S2在0-8m M内表现出良好的线性关系,灵敏度为320.08μA/(m M.cm~2),检测限为5μM(S/N=3)。
【图文】：

制备前驱体的装备示意简图

第三章 溶剂反转法制备氧化锌锌是一种非常重要的 P 型半导体材料。随级别的材料逐渐被广泛地应用于制造太阳能小器件等等。纳米级别的氧化锌与正常的氧原因存在着明显的性能差距。而纳米材料因与应用，，而对纳米材料最主要的关注来源主比表面积，所以制备出来对实际应用非常有制备的过程之中能够影响形貌的各种因素有多孔的纳米氧化锌的实验过程，详细的讨论数等条件因素对所得产物的形貌的一系列影a 类离子液体为溶剂来制备纳米氧化
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB383.1;O643.36

【参考文献】

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本文编号：2684107