液固相水熱反應(yīng)合成氧化硅納米線的研究.pdf

1、本文采用液固相水熱反應(yīng)的方法,進(jìn)行了氧化硅納米線合成方面的研究。通過(guò)改變載鐵方式,硅源的種類(lèi)及反應(yīng)的條件,達(dá)到了大量合成氧化硅納米線的目的。本文研究了不同反應(yīng)條件對(duì)氧化硅納米線形貌的影響,確定出適宜的反應(yīng)條件。對(duì)合成出的氧化硅納米線進(jìn)行了酸洗除鐵條件和熱穩(wěn)定性方面的研究。對(duì)酸洗前后氧化硅納米線的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解析,發(fā)現(xiàn)酸洗前的氧化硅納米線具有有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合的結(jié)構(gòu)特征。利用白炭黑為硅源兩步法水熱合成氧化硅納米線的研究
　　 以白炭黑為

2、硅源通過(guò)焙燒載鐵,水熱反應(yīng)兩個(gè)步驟,在乙二胺的水溶液中合成了含鐵的有機(jī).無(wú)機(jī)復(fù)合氧化硅納米線。在對(duì)其酸洗除鐵后,得到了具有P21212空間結(jié)構(gòu)的純無(wú)機(jī)氧化硅納米線。通過(guò)對(duì)反應(yīng)條件的研究,發(fā)現(xiàn)以氧化鐵為鐵源,白炭黑為硅源,硅鐵摩爾比為1:0.9,乙二胺與水的體積比為8:5,溫度為200℃,反應(yīng)時(shí)間為4天的條件下得到的氧化硅納米線有很高的純度。所得氧化硅納米線比較均一,長(zhǎng)度約為3-5um,直徑約為20nm左右。利用硅溶膠作為硅源一步法水熱合

3、成氧化硅納米線的研究
　　 以硅溶膠作為硅源,可溶性三價(jià)鐵鹽作為鐵源,采用一步水熱合成的方法對(duì)氧化硅納米線的合成進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)由于采用了納米級(jí)別的氧化硅顆粒作為硅源,反應(yīng)的活性增高,反應(yīng)所需的溫度,時(shí)間,以及鐵鹽的量都有了更進(jìn)一步的降低,反應(yīng)條件變得更為溫和。所得到的氧化硅納米線的直徑為20-40nm,長(zhǎng)度為3um左右。更為重要的是,一步水熱合成的方法在制備氧化硅納米線時(shí)反應(yīng)進(jìn)行非常完全,這點(diǎn)對(duì)大量制備氧化硅納米線非常具有意義

4、。在初步的放大化實(shí)驗(yàn)中也證實(shí)了這一點(diǎn)。液固相水熱法合成的氧化硅納米線穩(wěn)定性的探討
　　 對(duì)液固相一步水熱法合成的氧化硅納米線進(jìn)行了穩(wěn)定性的研究。發(fā)現(xiàn)利用液固相一步水熱法合成的氧化硅納米線表現(xiàn)出一定的耐酸性,酸洗除鐵后的氧化硅納米線形貌略有彎曲。在焙燒實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)含鐵氧化硅納米線的耐熱穩(wěn)定性比較差,較高的焙燒溫度就可以完全破壞氧化硅納米線的晶形和形貌。這對(duì)氧化硅納米線的后續(xù)應(yīng)用有一定的影響。酸洗前后氧化硅納米線有機(jī).無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)的變化研