納米氮化硅、氮化碳及碳材料的合成方法探索.pdf

1、本論文分別采用高溫固相法及低溫溶劑熱法、氣相熱解法和溶劑熱催化法探索了氮化硅、氮化碳和碳材料等多種納米結(jié)構(gòu)的合成方法。由于所用原料比較廉價(jià)、條件相對(duì)溫和或者方法簡(jiǎn)便、產(chǎn)率較高，這幾種方法均具有一定的工業(yè)應(yīng)用前景。 1、以NaN3，SiCl4和Mg粉為原料，在200-350℃溫度下于高壓釜中合成了結(jié)晶良好的α相和β相混合的氮化硅粉體，該反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為54.04％；對(duì)上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了正交實(shí)驗(yàn)，得到了合成氮化硅的優(yōu)化條件；在1L反應(yīng)釜中進(jìn)

2、行了放大實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為50％，表明該方法存在很好的工業(yè)應(yīng)用前景。相關(guān)研究工作的成果發(fā)表在International journal of applied ceramicstechnology。 2、以廉價(jià)的硅鐵合金和氯化銨為原料，在600℃合成了α相的氮化硅納米線束，單根納米線直徑8 nm，長(zhǎng)達(dá)800 nm，考察了反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物純度和形貌的影響；以硅粉和鐵粉為原料合成了純度良好，直徑為150～500 nm的α-Si

3、3N4亞微粒子；以硅粉和鋁粉為原料在400～600℃合成了直徑為10 nm左右的α相氮化硅納米線束。由于所用原料均為較廉價(jià)的工業(yè)產(chǎn)品，該合成方法存在一定的工業(yè)應(yīng)用前景。 3、在400℃下，以三聚氰胺和鎂為原料，通過(guò)熱解反應(yīng)制備了石墨相氮化碳納米線束；以納米線束為前軀體，550℃煅燒后得到長(zhǎng)度約為幾個(gè)微米，管徑500-800 nm的六方氮化碳納米管和氮化碳片狀陣列。與其他方法相比，該方法步驟簡(jiǎn)單、條件溫和，得到的氮化碳形貌新穎，為