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石墨烯、氧化铌纳米片自组装及超细钛酸钡粉体合成

作　者: 褚晶
导　师: 李强
学　校: 华东师范大学
专　业: 无机化学
关键词: 纳米材料钛酸钡纳米片氧化铌石墨烯
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

纳米材料,特别是纳米粉体由于其独特的性能：小尺寸效应、量子霍尔效应等,直是材料科学研究的热点。钛酸钡(BaTiO3)纳米粉体具有高介电常数及铁电、压电和正温度系数效应等优异的电学性能,被广泛应用于电子陶瓷工业中。我们首先利用廉价的工业级偏钛酸,通过水热反应获得了分散性好的纳米钛酸钡粉体,并研究了水热反应的温度、时间、钡钛比等多种工艺条件对产物结构和形貌的影响,并最终确定了最佳工艺条件。纳米薄膜也是材料科学的研究热点。氧化铌薄膜有优良的光学性能,是一种宽能带的介电材料,对紫外有较强的吸收能力,其薄膜的折射率也高,在光电学领域具有广泛的应用前景。我们首先合成了无机层状化合物K4Nb6O17,再通过质子化和TBAOH插层,扩大该层状化合物的层间距,然后搅拌剥离制备了氧化铌纳米片溶胶。以该稳定分散的纳米片溶胶为原料,通过层层自组装法制备PEI／氧化铌复合薄膜。利用XRD、SEM、TEM等结构分析手段研究其表面形貌、内部的微结构；薄膜的光学性质利用紫外可见分光光度计进行测量比较。发现LBL法制备的氧化铌光学薄膜在800℃内都能保持为非晶结构,薄膜表面平整,附着力强,具有高的折射率和低的消光系数,从紫外可见透射光谱上看薄膜具有很高的透视率,是一种性能良好的纳米片光学薄膜。石墨烯是另一类结构特殊的二维纳米结构材料,具有高杨氏系数、高断裂强度、高热传导系数、高质子迁移率和超大的表面积等众多优点,还有量子霍尔效应,在基础研究和技术应用方面受到了科学家极大的关注。我们采用新型的螺杆研磨机以石墨和一些路易斯酸研磨,再分别用盐酸和氢氧化钾处理,得到了水溶性很好的单层石墨烯溶胶。以所合成的石墨烯溶胶为原料,经过LBL法自组装得到厚度均匀、表面平整、附着力强的薄膜。测定了薄膜的电阻对温度和压强变化的响应,初步探讨材料在温度及压力传感器方面的应用的可能性。

石墨烯、氧化铌纳米片自组装及超细钛酸钡粉体合成

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