以細(xì)菌纖維素為模板制備ZnO和CaCO-,3-納米材料的研究.pdf

1、無機(jī)納米材料的形貌對(duì)其性能有重要的影響，因此合成具有特定形態(tài)的ZnO和CaCO3等已成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。細(xì)菌纖維素(Bacterial Cellulose，BC)纖維表面含有大量的活性羥基，在作為合成無機(jī)物的模板時(shí)具有很強(qiáng)的離子結(jié)合能力，是一種潛在的優(yōu)良模板材料。本課題以BC作為一種新型的模板結(jié)構(gòu)，采用沉淀法制備出了不同形態(tài)的ZnO納米結(jié)構(gòu)，并對(duì)ZnO的晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌及光學(xué)性能進(jìn)行了表征，而且對(duì)其形成機(jī)理和BC的模板作用進(jìn)行了深入探討

2、。另外，為進(jìn)一步了解BC在仿生礦化中所起的作用，本文還通過擴(kuò)散法進(jìn)行了CaCO3的仿生礦化研究。
　　 首先，以BC為模板，采用沉淀法，經(jīng)過不同的升溫速度去除模板后分別制備了紡錘體狀及花瓣?duì)畹腪nO，兩種形態(tài)的ZnO均為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，且選區(qū)電子衍射花樣顯示紡錘體狀ZnO為具有擇優(yōu)取向的單晶結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)樵赯nO的形成過程中，由于BC表面的-OH呈負(fù)電性，首先吸附Zn2+并進(jìn)一步形成ZnO晶核，使ZnO沿Zn終止面(0002)晶

3、面優(yōu)先生長(zhǎng)，從而達(dá)到形貌控制的效果。PL譜圖分析表明，兩種形態(tài)的ZnO都具有395 nm處的紫外發(fā)射峰和467 nm處的藍(lán)光發(fā)射峰，是一種典型的光電材料。
　　 在CaCO3的合成中，無BC存在時(shí)擴(kuò)散法所合成的CaCO3沉淀形貌為球形和斜方六面體形，是方解石型和文石型兩種晶型的混合物。而在以BC為模板的仿生礦化過程中，礦化時(shí)間5天后，BC纖維上才開始沉積有CaCO3顆粒，礦化時(shí)間延長(zhǎng)至7天時(shí)，所形成的CaCO3呈棒狀結(jié)構(gòu)，其直徑