一维Cu@C核壳结构纳米复合材料的制备与表征
过渡金属氧化物一维纳米结构液相合成、表征与性能研究
过渡金属氧化物一维纳米结构液相合成、表征与性能研究一、本文概述随着纳米科技的快速发展，一维纳米结构材料因其独特的物理和化学性质，在能源、环境、生物医学等领域展现出广阔的应用前景。
过渡金属氧化物一维纳米结构，作为其中的重要一员，因其优异的电学、磁学、光学及催化性能，受到了研究者们的广泛关注。
本文旨在探讨过渡金属氧化物一维纳米结构的液相合成方法，对其形貌、结构和性能进行深入表征，并进一步研究其潜在的应用价值。
本文将介绍过渡金属氧化物一维纳米结构的基本概念和分类，阐述其在各个领域的应用背景和重要性。
随后，详细综述过渡金属氧化物一维纳米结构的液相合成方法，包括前驱体的选择、溶剂和反应条件的影响等，并分析各种合成方法的优缺点。
在此基础上，本文将重点讨论如何通过优化合成条件，实现对过渡金属氧化物一维纳米结构形貌、尺寸和组成的精确调控。
接下来，本文将运用多种表征手段，如扫描电子显微镜、透射电子显微镜、射线衍射、拉曼光谱等，对过渡金属氧化物一维纳米结构的形貌、晶体结构、化学组成和表面状态进行全面分析。
还将探讨其电学、磁学、光学和催化性能，以及这些性能与纳米结构之间的关联。
本文将展望过渡金属氧化物一维纳米结构在未来的应用前景，特别是在能源转换与存储、环境污染治理、生物医学等领域的应用潜力。
通过本文的研究，旨在为过渡金属氧化物一维纳米结构的合成、表征与应用提供有益的理论指导和实践借鉴。
二、过渡金属氧化物一维纳米结构的液相合成液相合成是制备一维过渡金属氧化物纳米结构的一种常用且有效的方法。
这种方法通常在溶液中进行，通过控制反应条件，如温度、浓度、pH值等，以及选择适当的反应前驱体和溶剂，可以实现一维纳米结构的可控合成。
在液相合成中，常用的前驱体包括各种金属盐、金属氧化物、金属氢氧化物等。
这些前驱体在适当的反应条件下，可以发生水解、沉淀、氧化还原等反应，生成一维的纳米结构。
例如，通过控制反应温度和pH值，可以使金属离子在溶液中水解生成氢氧化物纳米线，然后经过热处理转化为氧化物纳米线。
一维Cu-Au纳米异质结构制备及催化性能研究
一维Cu-Au纳米异质结构制备及催化性能研究陆标;居乐乐;沈秋平;刘爱萍【摘要】以铜纳米线(CuNWs)为牺牲模板，通过改进的置换反应并结合柯肯达尔效应制备一系列一维 Cu-Au纳米异质结构，借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射等技术探究产物的表面形貌、微观结构及组成。
与采用硬模板法制备的一维金属纳米异质结构相比，该方法仅仅通过改变反应物中铜与金的摩尔比就能获得不同形貌的一维铜基纳米异质结构。
此外，将这些纳米异质结构材料作为催化剂催化还原对硝基苯酚，其催化性能优于单纯的 Cu NWs催化剂。
其中多孔Cu-Au纳米管由于其特殊的空心多孔结构与组分协同作用，表现出最优异的催化活性。
%A series of one-dimensional Cu-Au nano-heterostructures were synthesized through combining modified galvanic replacement reactions with the Kirkendall effect and using Cu nanowires (Cu NWs)as the sacrificial template.The surface morphology,microstructure and components of these nano-heterostructures were investigated by scanning electron microscopy,transmission electron microscopy and X-ray diffraction pared with one-dimensional metal nano-heterostructures prepared with hard template method, our method could gain one-dimensional Cu-based nano-heterostructures with different morphologies j ust by changing the reactant molar ratio of Cu and Au in the reaction system. Furthermore,these one-dimensional Cu-Au nano-heterostructures could be used as chemocatalysts for the catalytic reduction of 4-nitrophenol,and the catalytic performance was superior to Cu NWs catalyst. Especially,the porous Cu-Au nanotubes show the mostoutstanding catalytic performance due to the specific porous nanostructure and synergistic effect of their constituents.【期刊名称】《浙江理工大学学报》【年(卷),期】2017(037)001【总页数】6页(P146-151)【关键词】铜纳米线;一维纳米异质结构;牺牲模板;催化性能【作者】陆标;居乐乐;沈秋平;刘爱萍【作者单位】浙江理工大学，光电材料与器件中心，杭州310018;浙江理工大学，光电材料与器件中心，杭州 310018;浙江理工大学，光电材料与器件中心，杭州310018;浙江理工大学，光电材料与器件中心，杭州 310018【正文语种】中文【中图分类】O69;TB31一维金属纳米材料由于其优异的物理化学性能被广泛应用于催化[1-2]、电子器件[3]和表面增强拉曼散射等领域[4]。
核壳结构C@CoNi复合材料及其设备制作方法和应用与制作流程
本技术属于电磁波吸收材料技术领域，公开一种核壳结构C@CoNi复合材料及其制备方法和应用。
所述复合材料是由若干个CoNi合金颗粒均匀包裹在碳球周围而形成的核壳结构，并且CoNi合金颗粒呈花状结构。
制备方法：将葡萄糖、十六烷基三甲基溴化铵加入水中，搅拌均匀，将所得溶液控温在180~200℃静置水热反应12~15 h，水热反应结束后，取出其中的沉淀物，清洗、干燥，获得前驱体碳球；将碳球、水溶性钴盐、水溶性镍盐、水合肼分散于水中，搅拌均匀，将所得溶液控温在160~180℃静置水热反应15~18 h，水热反应结束后，取出其中的沉淀物，清洗、干燥，获得核壳结构C@CoNi复合材料。
制备的核壳结构的C@CoNi复合材料具有很好的电磁波吸收特性。
权利要求书1.一种核壳结构C@CoNi复合材料，其特征在于：所述复合材料是由若干个CoNi合金颗粒均匀包裹在碳球周围而形成的核壳结构，并且CoNi合金颗粒呈花状结构。
2.一种如权利要求1所述核壳结构C@CoNi复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、将葡萄糖、十六烷基三甲基溴化铵加入水中，搅拌均匀；其中，以质量-体积比计，葡萄糖∶十六烷基三甲基溴化铵∶水=（6~8）g∶（0.1~0.3）g∶（50~70）mL；（2）、将步骤（1）所得溶液控温在180~200 ℃静置水热反应12~15 h；（3）、步骤（2）水热反应结束后，取出其中的沉淀物，清洗、干燥，获得前驱体碳球；（4）、将碳球、水溶性钴盐、水溶性镍盐、水合肼分散于水中，搅拌均匀，其中，以摩尔-体积比计，水溶性钴盐和水溶性镍盐分别以其实际提供的钴和镍计算，碳球∶水溶性钴盐∶水合肼∶水 =6 mmol∶（0.5~1.5） mmol∶（5~10） mL∶（50~70）mL，水溶性钴盐与水溶性镍盐的用量相同；（5）、将步骤（4）所得溶液控温在160~180 ℃静置水热反应15~18 h；（6）、步骤（5）水热反应结束后，取出其中的沉淀物，清洗、干燥，获得核壳结构C@CoNi复合材料。
第四章-一维纳米材料ppt课件
Au-Ag-Au-Ag nanowire
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1.3 硬模板：碳纳米管(carbon nanotubes)
用于制备碳化物纳米棒的反应路线示意图
18
碳纳米管
以碳纳米管为模板合成的
GaN纳米线
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1.4 硬模板：外延模板法
“外延模板法”制备单晶GaN 纳米管的过程示意图 20
A) TEM images of Ag/SiO2 coaxial nanocables that were prepared by directly coating silver nanowires with an amorphous silica sheath using the sol-gel method.
10
1.2 硬模板：多孔氧化铝膜(AAO)
结构特点是孔洞为六边形或圆形且垂直于膜面，呈 有序平行排列。孔径在5至200nm 范围内调节，孔密 度可高达1011 个/cm2。
184nm
477nm
666nm
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利用AAO模板合成纳米材料
沉积
电抛光 纳米棒
阳极氧化
Al 纳米有序阵列复合结构
纳米管
纳米粒子
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2.6 软模板法特点： (1) 模拟生物矿化； (2)软模板的形态具有多样性； (3)容易构筑，不需要复杂的设备； (4)稳定性较差，模板效率不够高。
33
2.7 模板法制备纳米材料的比较 共性：能提供一个有限大小的反应空间 区别：硬模板提供的是静态的孔道,物质只能从开口
处进入孔道内部 软模板：提供的则是处于动态平衡的空腔,物质可以
杂后的C60表现出良好的导电性和超导性。 57
碳60超导体
C60中掺杂，引入碱金属、碱土金属原子，
一维纳米材料的制备
的优点，被称为纳米多孔金属材料。
由于贵金属价格昂贵，且资源稀少，提高其利用率以减少其载量对催 化剂的设计非常重要。
江苏大学
6
氮化碳除了具备高硬度和高弹性外，还具有耐磨损、防腐蚀、 耐高温等优异性能，其耐高温和化学稳定性要大大优于金刚石， 在机械加工领域具有良好的应用前景。 它还具有宽能带间隙、高热导、光学非线性，是制造半导体和 光学器件的候选材料，也有可能是一种理想的场致发射材料。
江苏大学
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3、石墨烯及其制备
2004年，英国曼切斯特大学科学家Geim A K等人，通过胶带反复剥离石墨片获得一个 原子厚度的石墨单片—石墨烯(graphene)。
石墨烯是普遍存在于其他碳材料中，并可以 看作是其他维度碳基材料的组成单元。
三维的石墨可以看作是由石墨烯单片经过堆 砌而形成；零维的富勒烯可看作由特定石墨 烯形状团聚而成；而石墨烯卷曲后就可形成 一维的碳纳米管结构。
先进材料的制备及加工技术
江苏大学材料科学与工程学院
江苏大学
第三讲 一维纳米材料的制备
纳米线的制备
纳米柱的制备
碳纳米管制备
碳纳米管阵列制备
江苏大学
2
第四讲 二维纳米材料制备
纳米薄膜简介
纳米薄膜制备技术
石墨烯及其制备
江苏大学
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1、纳米薄膜简介
典型的碳纳米管在溶液中易聚集成束，几乎不溶于任何溶剂，大大 限制了CNTs在各方面的应用。 近年来，人们利用表面活性剂的包裹作用或CNT 与大π共轭体系之 间的π- π相互作用，成功的将CNTs分散在不同溶剂包括水中。 经过化学反应修饰和各种官能化， 除能获得CNTs的分散液外，还 能增加其与基体的界面结合力，为CNTs的组装及表面反应提供了可 能，基于CNT分散液的诸多薄膜材料相继被成功开发。 由于具有优良的电子电导性、化学稳定性，以及高的比表面积等独 特的物理化学性能，CNT 薄膜可在化学催化、智能响应等领域得到 应用。
一维纳米材料的制备与性能研究
一维纳米材料的制备与性能研究纳米材料是指在纳米尺度下具有特殊性质和应用潜力的材料。
其中，一维纳米材料是指在至少一个维度上具有纳米尺度的材料。
一维纳米材料的制备与性能研究是纳米科学与纳米技术领域的重要研究方向之一。
一维纳米材料的制备方法多种多样，其中最常见的方法是化学合成法。
化学合成法通过控制反应条件和添加特定的助剂，可以实现对纳米材料形貌、尺寸和结构的精确调控。
例如，碳纳米管就是一种常见的一维纳米材料，它可以通过化学气相沉积法、电弧放电法等方法制备得到。
此外，金属纳米线、半导体纳米线等也是常见的一维纳米材料，它们可以通过模板法、溶液法等方法制备。
一维纳米材料的制备方法对其性能具有重要影响。
首先，制备方法可以影响纳米材料的形貌和尺寸。
例如，碳纳米管的直径和壁厚可以通过调控反应温度和碳源浓度来控制。
其次，制备方法还可以影响纳米材料的结构和组成。
例如，金属纳米线的晶格结构和晶面取向可以通过控制溶液中的配位剂和表面活性剂来调控。
最后，制备方法还可以影响纳米材料的表面性质和界面特性。
例如，通过在化学合成过程中加入特定的表面改性剂，可以实现对纳米材料表面的修饰，从而改变其表面能和化学活性。
一维纳米材料的性能研究是纳米科学与纳米技术领域的热点研究方向之一。
一维纳米材料具有独特的电子、光学、热学和力学性质，因此在能源、电子、光电和生物医学等领域具有广泛的应用前景。
例如，碳纳米管具有优异的导电性和力学性能，可以用于制备高性能的导电材料和复合材料。
金属纳米线具有优异的电子输运性能，可以用于制备高性能的电子器件和传感器。
半导体纳米线具有优异的光学性能，可以用于制备高效的光电器件和光催化材料。
此外，一维纳米材料还具有较大的比表面积和较好的可控性，可以用于制备高效的催化剂和吸附材料。
在一维纳米材料的性能研究中，表征方法的发展起到了重要的推动作用。
传统的表征方法如透射电子显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射等可以用于观察纳米材料的形貌和晶体结构。
一维纳米材料
一维纳米材料
一维纳米材料是指至少有一个尺寸在纳米尺度（10^-9米）范围内的材料，但
其它两个维度的尺寸可以远远大于纳米尺度。
一维纳米材料包括纳米线、纳米棒、纳米管等，这些材料在纳米尺度下呈现出特殊的物理和化学性质，因此被广泛应用于各种领域。
一维纳米材料的制备方法多种多样，包括化学气相沉积、溶液法合成、电化学
沉积等。
其中，化学气相沉积是一种常用的方法，通过在高温下将气态前驱体转化为固态纳米材料，可以制备出高质量、高纯度的一维纳米材料。
溶液法合成则是通过在溶液中加入适当的前驱体，利用溶剂的挥发或化学反应来制备一维纳米材料，这种方法简单易行，适用于大规模生产。
一维纳米材料具有许多独特的性质，例如，纳米线的电学性质优异，可以用于
制备高性能的电子器件；纳米管具有优异的力学性能和热学性能，被广泛应用于纳米材料复合材料的制备；而纳米棒则具有优异的光学性能，可用于制备高效的光电器件。
这些特殊的性质使得一维纳米材料在电子、光电、传感、催化等领域有着广泛的应用前景。
除了应用领域的广泛性外，一维纳米材料还具有很强的研究价值。
通过对一维
纳米材料的研究，可以深入了解纳米尺度下的物理和化学性质，为纳米材料的设计与制备提供理论基础。
同时，一维纳米材料还可以作为纳米材料复合材料的增强相，提高复合材料的力学性能和热学性能。
总的来说，一维纳米材料具有独特的物理和化学性质，具有广泛的应用前景和
研究价值。
随着纳米技术的不断发展，一维纳米材料必将在各个领域发挥重要作用，推动科技的进步。
核壳结构Ni(Cu,Co)／Al微纳米复合粒子的制备及其与Fe2O3的热反应性能表征
氧 化剂 沉积在 微米 级铝 粉表 面 ，从而 达到 增加 接触 面 积 以及提 高分 散性 的 目的 。这些 方法 在一 定程 度上 明 显提 高 了铝热 剂 的反应 性能 ，但 在大规 模 制造 时受 到 了价 格、安全 性及 纯度较 低等 方面 的挑 战 。 本研 究在 含活化 离 子和保 护 剂 的溶 液 中 ，利 用 置
王 毅 ，姜 炜 ，程 志鹏 ，安 崇伟 ，宋 小兰 ，李凤 生
（ 京理 工 大 学 国家 特 种 超 细 粉 体 工 程 技 术 研 究 中心 ，江 苏 南 京 ２ ０ ９） 南 １０ ４
摘 要 ：采 用 置 换 法 通 过 对 溶 液 中 各 种 参 数 的 控 制 ， 实 现 了在 弱 酸 性 条 件 下 Ｎ （ ｕＣ ）３种 纳 米 金 属 粒 子 在 微 米 Ａｌ ｉ ，ｏ Ｃ 粉
研 究 的重点之一 ［ 。由于 其具 有很 高 的热效 应 、灵活 １ ｑ】 的成分 配 比、较 高的质 量密 度和 安定 性 ，因此 被广 泛 地应 用于 冶金 、材料 、焊 接 、烟火 和军 工等 领域 ［ 】 ４。 其 中 Ａ１ ｅＯ 体系 在燃烧 时 能放 出 巨大 的热 量 ，产 生 ． ２３ Ｆ 高达 ３ ３ 的绝 热温度 ， １５ Ｋ 目前 已经被成 功地 应用 于材 料 的表 面镀 覆及 合金 的冶炼 ［ 】 对 于军 工领 域 也有极 ６， ， ’
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第 ３ ７卷
２ ８笠 ００
第 ７ 期
７月
稀有金属材料 与工程
ＲＡＲＥ ＥＴ Ｍ ＡＬ ＥＲＩ ， ＡＩＳ ＡＮＤ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ Ｇ Ｎ
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关键 词 ： ｕ Ｃ ＠Ｃ核 壳结构 ；十六烷基 三 甲基 溴化铵 ；水热法
中 图 分 类 号 ： ５ ． ＴＱ １ ３ ２ 文献 标识码 ： Ａ
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文 章 编 号 ：６ ２６ ８ （ Ｏ ８ ０ －５ ００ １ ７ － ９ ７ ２ ０ ） ６０ ０ — ３
一
维 Ｃ ＠Ｃ核 壳结构 纳米 复合材 料 的 制备 与表征 ｕ
苗 成， 杜芳 林
（ 岛 科 技大 学 材 料 科 学 与 工程 学 院 ， 东 青 岛 ２ ６ ４ ） 青 山 ６ ０ ２
第２ ９卷 第 ６ 期 青 岛 科 技 大 学 学 报（ 自然 科 学 版 ） Ｖｏ．９Ｎ ． １２ ｏ ６ ２ ０ 年 １ Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｎ ｄ ｏ Ｕｎｖ ｒｉ ｆ ｃ ｎ ｅａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ （ ｔｒ ｌ ｃ ｎ ｅＥ ｉｏ ） Ｄ ｃ ２ ０ ０８ ２月 ｏ ｒ ａ ｏ ｇ ａ ｉ ｓ ｙ ｏ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｙ Ｎａｕ ａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ Ｑｉ ｅ ｔ Ｓ ｅ ｏ ｅ ｉ ｅ．０ ８
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并进 行 了表 征分析 。结 果表 明， 制备 的 Ｃ ＠Ｃ核 壳结 构纳 米复 合材 料 为 立方相 铜 晶体 ， ｕ 无杂质 出现 。长度 在几微 米到十 几微米 ， 直径 大约 ２ ０ ０ ｍ。产 物 由铜 、 ２种元 素 ０ ￣４ ０ｎ 碳 构成 ； 透射 电镜 照片 可以清楚 的看 出明 暗对 比 ， 明产 物 的核 壳 结构 。在 反 应过 程 中， 从 表