CuO、ZnO納米材料的設計、制備及相關性能研究.pdf

1、金屬氧化物納米材料結合了幾何結構、形態(tài)及形貌的多樣性，可表現(xiàn)出金屬、半導體、絕緣體性質以及納米材料所獨特的物化和量子學性質，在化學、物理和材料科學領域具有廣闊的應用前景，成為納米技術創(chuàng)新研究中不可或缺的部分。本文以CuO和ZnO為研究對象，采用典型的液相法成功地設計和制備出多種形貌和結構的金屬氧化物(CuO、ZnO)納米材料，研究了產物CuO作為鋰離子電池負極材料的電化學性能以及ZnO在光催化降解有機染料中的催化活性，探討了產物形貌結構

2、與性能之間的關系。具體內容如下：
　　1、提出了一條空心結構CuO的綠色合成途徑。以室溫沉淀法所得Cu2O納米球為前驅體，經過基于Kirkendall效應的熱氧化過程得到CuO納米空心球。由納米粒子組裝的CuO納米空心球作為鋰離子電池負極材料，放電比容量和循環(huán)性能優(yōu)于單一結構的納米粒子。
　　2、通過微乳液體系與銅基底直接生長相結合，實現(xiàn)了CuO納米結構薄膜的可控生長。以CTAB/正己醇/正己烷微乳液體系，室溫下在銅基底上獲

3、得棒束狀Cu(OH)2納米結構薄膜，熱處理得到CuO納米結構薄膜。CuO薄膜連同銅基底作為鋰離子電池負極材料具有良好的電化學儲鋰性能。探討了薄膜密度對CuO薄膜電化學性能的影響，結果顯示適當?shù)靥岣弑∧っ芏?，可獲得更高的可逆比容量和更好的倍率性能。
　　3、調節(jié)水熱反應條件可獲得不同形貌和結構的ZnO微/納米材料。在水熱過程中，通過二乙胺的用量變化調節(jié)產物ZnO形貌和結構，獲得了以納米粒子組裝的ZnO微米球以及由納米片組裝的ZnO微

4、米花。與形貌有關的光催化測試結果顯示，兩種形貌ZnO均具有優(yōu)異的光催化活性，而具有更高本征缺陷濃度的ZnO微米花能更快速、更完全地降解RhB。
　　4、通過微乳液體系與鋅基底直接生長相結合，實現(xiàn)了ZnO納米結構薄膜的可控生長。以NaAOT/異辛烷微乳液體系，在鋅基底上水熱反應獲得微米花狀ZnO納米結構薄膜。光催化結果顯示以ZnO納米結構薄膜為光催化劑，3h內RhB溶液幾乎完全降解，同時，5次循環(huán)使用后，催化劑仍保持良好的催化活性，