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DICP OpenIR  > 中国科学院大连化学物理研究所  > 学位论文
学科主题: 物理化学
题名: 基于配位聚合物前体的金属氧化物的形貌控制
作者: 赵娇
答辩日期: 2012-05-04
导师: 杨启华 ;  李灿
专业: 物理化学
授予单位: 中国科学院研究生院
学位: 博士
摘要: 金属氧化物作为具有广泛应用的功能材料,其形貌对其性质有重要影响。然而,合成 形貌可控的金属氧化物纳米材料仍然是材料领域的极大挑战。本论文发展了基于形貌可控 的配位聚合物为前驱体的“金蝉脱壳”策略,实现了金属氧化物及复合金属氧化物形貌的可 控合成。取得的主要结果包括:1)通过苝酸酐(ptcda)配体与过渡金属离子M2+(M = Zn、 Co、Mn)的自组装,制备了Zn-ptcda 纳米片/纳米棒、Co-ptcda 椭球体和Mn-ptcda 纳米片 /六元环。热处理M-ptcda 可将其转变成ZnO 纳米片/纳米棒、Co3O4 椭球体和MnxOy 纳米 片/六元环,其中通过(001)晶面取向的Zn-ptcda 合成了具有(002)晶面优势取向的ZnO, 这主要归因于“模板保持-准拓扑转变”机理。2)基于此提出了“金蝉脱壳”策略:将要合成 的金属氧化物或复合金属氧化物的金属离子先通过配合物的弱相互作用自组装形成形貌 (晶面取向)确定的固体材料,然后经过热、光等处理,移去配体分子而将金属离子转化 为相应的金属氧化物并保持其前体的形貌(晶面取向)。3)通过苝酸酐配体与双金属离 子在水热条件下的自组装合成了M-M'-ptcda(M = Zn,M' = Co 或Mn)前驱体。通过“金 蝉脱壳”策略制备了ZnO-Co3O4 纳米复合金属氧化物以及具有尖晶石结构的复合孔 ZnMn2O4 纳米材料。验证了此策略对复合金属氧化物合成的普适性。4)Mg2+和苝酸酐配 体通过Ostwald 熟化和自模板机理的共同作用,形成了具有独特管状形貌的Mg-ptcda。通 过“金蝉脱壳”策略成功制备了保持管状形貌的MgO 以及多种继承了前驱体特殊形貌的 MgO 纳米材料。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/116591
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赵娇. 基于配位聚合物前体的金属氧化物的形貌控制[D]. 中国科学院研究生院. 2012.
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