钴纳米材料的湿化学法合成

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发表于 2022-8-3 17:29:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
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雅宝题库答案
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雅宝题库解析:
钴及其氧化物纳米材料由于在电子器件、超高密度信息存储、磁流体和催化剂等方面具有广阔的应用前景引起了世界范围内科学家的广泛关注。目前为止,溶剂热法和溶液法在无机纳米材料的尺寸、形貌等方面的控制合成方面已经具有了一定的理论性指导和丰富的经验,取得了比其他方法更为显著的进展。本论文主要探讨利用湿化学法进行单质钴及氧化物纳米结构的控制合成,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对材料进行了表征和分析。成功使用简单的溶液的方法,仅仅通过溶剂以及还原剂的作用,得到了多级结构的钴链子:这种链子直径在500nm左右,在组成链子的球表面有很多厚度为几纳米的片层结构。对产物的磁学性质进行了表征,其在5K和300K饱和磁化强度分别为152 emu/g 和151 emu/g,饱和磁矩约为4μB/Co,其饱和磁化强度是其体相材料的饱和磁化强度(163emu/g)的93%。产物对氮气的吸脱附曲线也做了测试,比表面积估算在~10m2。以乙二醇为溶剂,在溶剂热体系中合成了钴的多面体材料,所得多面体为十四面体,单个的颗粒之间连接为链子,每个颗粒的尺寸在200-1000nm之间,链子为10个以上颗粒连接而成。不同因素包括反应温度、还原剂浓度、前驱体浓度、表面活性剂等对产物的影响做了基本的研究,并由此衍生出一系列产物,包括多孔的产物。磁性测试表明,5K和300K时,磁性在30kOe饱和,并且在5K和300K时的饱和磁化强度分别是114.5emu/g和134.5 emu/g,其饱和磁化强度接近其体相材料的饱和磁化强度(163 emu/g)。以葡萄糖为模板,之后煅烧,合成了多孔空心的四氧化三钴。对产物的形成机理进行了研究。拉曼测试表面其与尖晶石四氧化三钴的拉曼声学振动模式相互吻合,产物的循环伏安曲线表明其有比较快的充放电速度。





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