金属纳米材料研究报告进展

.>.**：…………….. 金属氧化物纳米材料研究进展应用化学专业聂荣健**：……指导教师：……摘要:综述了近年来金属氧化物纳米材料水热合成方法的研究进展，简要阐述了金属氧化物纳米材料的应用，对其今后的研究开展方向进展了展望。关键词:纳米材料水热合成金属氧化物Researchprogressofmetalo*idenanomaterialsNameRongjianNieo*idenanomaterials.Theapplicationprogressofmetalo*idenanomaterialsisbrieflydescribrd．Thefutureresearchdirectionsareprospected.Keywords:nanomaterials;hydrothermal;metalo*ides;来的长度，仅仅相当于一根头发丝直径的0.1%。纳米材料则是在纳米量级lnmnm殊功能的新材料其，三维尺寸中至少有一维小于100nm，且性质不同于一般的块体材料。纳米材料是指在三维尺度上至少存在一维处于纳米量级或者由它们作为根本单元所构成的材料，一般将纳米材料分为零维、一维以及二维纳米材料:等；.>.立能级的现象称为量子尺寸效应。能带理论说明:金属纳米粒子所包含的原子数的尺寸与德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当表效应[4]外表效应是指纳米粒子的外表原子数与总原子数之比随着粒径减小而急剧米粒子外表输运和构型的变化，也引起了外表原子自旋构象和电子能谱的变化。例如:化学惰性的Pt制成纳米微粒Pt后成为活性极好的催化剂。[5]效料的表征[6]*射线衍射是分析固体物质构造的重要工具，它依据*射线在晶体中的衍其根本原理是用波长λ的*射线照射到试样上，在不同角度出现一系列不同强度的衍射峰，通过分析峰的位置，强度和形状即可获知晶体构造特性。.>.原理是将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上，分子中*些基团的振动.>.42nm4长几百μm的超长VO纳米线。25h至24h，这种明显缺点成为制约水热法开展的一大因素[15]。通过乙酰丙酮铁和水合肼水热合成了不同粒径的FeO纳米颗粒，通过改变水合34肼浓度合成出不同粒径大小的FeO纳米颗粒。Zhang等[18]以九水硝酸铁为原料，34合成出α-FeO立方体纳米粒子。有机溶剂水热法不仅仅局限于反响溶剂，如23Tarlani等[19]使用溶剂水热法合成了纳米氧化锌，将醋酸锌溶于乙醇－水溶液酸(图2c)，以脲或草酸作为pH值调节剂，通过控制调节剂的添加量和反响方米构造。极性或非极性、配位性能、热稳定性等)完成许多在水溶液条件下无法进展的反响。但存在多数有机溶剂有毒、易对人体造成危害的弊端。超声辅助水热法利用超声波能量使溶质蒸气扩散进入气泡从而使气泡体积atm，这些极端条件可驱动各种化学反响合成纳米级材料[20]。通过不同4用超声发生器直接对溶液进展超声处理；另一种方法则用超声水浴机对前驱物进展超声处理。这两种方法分别获得了尖状六角花和片状六角花形态的ZnO纳米粒子，该作者认为在高强度(图3a)超声辐照下，ZnO形成六角棱镜晶核，并以柱状形式生长，在低强度(图3b)超声条件下，ZnO先形成片状结晶，再会聚成六角花状形式生长。利用超声波水热法制备的纳米材料虽形貌多样，但设备依赖性高，本钱高。且多数反响需要容器处于敞口状态，易造成溶剂挥发。图3尖状六角花(a)和片状六角花(b)的生长机理[21].>.响得到白色MoO纳米带。Liang等[25]用微波加热(800W)两种不同浓度的六水3硝酸锌和氨水混合溶液8min，再超声处理30min后，分别获得纳米花和纳米棒23波水热法合成ZnO纳米棒，实验结果显示，随着反响时间的延长，ZnO纳米棒的尺寸减少。Yao等[28]以聚乙二醇(PEG)为模板纤维制备CuO纳米粒子，发现在反响时间10~60min和温度100~180℃的不同条件下，微波水热法中的CuO晶体相对于水热法更易转换成多种形态的CuO晶体，作者认为在强微2波作用下，PEG纤维可充当复原剂并将CuO复原成CuO。223图4a-FeO纳米片组装层空心孔微球的SEM(a~c)与TEM(d)图23作为种子液，基底浸泡于种子液中并在90℃下加热45min，制备出纳米氧化锌344等[32]根据文献[33]合成出CoO纳米线阵列，再以CoO纳米线为骨干，硝酸镍为3434原料，通过水热法生长出NiO六角片，形成NiOCoO串状复合材料(图6)。34344344MTEM3434－37]，而金属纳米材料在电化学传感器中的应用主要有以下两个方面:①作为电违禁添加物检测和真菌毒素检测3个方面进展简要表达。4.1.1农药残留检测农药作为人类文明开展的产物，曾为粮食产量的提高作出不可磨灭的奉献。.>.检测特三维复原氧化石墨烯/泡沫镍纳米复合材料用于修饰电极，该传感器可同时检测素检测真菌毒素是*些丝状真菌产生的二级代产物，极少量即可引起急性中毒。真英晶体微天平循环伏安法检测玉米片中黄曲霉素B，该传感器的二抗标记Au1FeO，并可重复利用，对黄曲霉素B的线性围为0.05~5ng/mL。Rivas等[49]341用氧化铱纳米粒子和硫堇修饰丝网印刷电极，再通过柠檬酸盐和氨基的静电吸引力在氧化铱纳米粒子外表固定核酸适配体，制备出一种检测赭曲霉毒素A的阻抗电化学传感器，用于检测白葡萄酒，检出限达5.65ng/kg。传感器领域的应用和浓度的检测。因此，气敏材料是气体传感器的核心。一些金属氧化物，SnO，2InO，FeO，Zn0，WO等，以其灵敏度高、响应迅速、本钱低廉等优点，成为应23233系数高和气敏机理复杂等。.>.[1]KamatPV,etal.Colloidalsemiconductorsasphotocatalystsforsolarenergyconversion[J].SolarEnergy,1990,44(2):83.[2]CavicchiRE,etal.Coulombsuppressionoftunnelingratefromsmallmetalparticles[J].PhysRewLett,1984,52(16):1453.[3]BucherJP,etal.Magneticpropertiesoffreecobaltcluster[J].PhyRevLett,1991,66(23):3052.[4]BallP,etal.Scienceattheatomicscale[J].Nature,1992,355:761.[5]立德,等.物理学与新型功能材料专题系列介绍开拓原子和物质的中间领域:纳米微粒与纳米固体[J].物理,1992,21(3):1671[6]中民,等.纳米粒子及纳米化学研究进展[J].化工,2000,27(1):241[7]汪信,陆路德.纳米金属氧化物的制备及应用研究的假设干进展.无机化学学报,2000,16(2):213-217HulteenJJournalofMaterialsChemistry087.[10]RodriguezJA,FernAM.Synthesis,propertiesandapplicationsofo*idesWileyInterscience[12]KangLQ,HeDP,BieLL,JiangP.Sens.ActuatorB,2015,220:888－894．[14]ZhouJH,WangT,ChenYC,ZhangYG.Chemistry,2008,(7):510－517．TheirApplications．Hefei:UniversityofScienceandTechnologyofChina,2015．[17]Wu*,TangJY,ZhangYC,WangH．Mater.Sci.Eng.B,2009,157(1/3):81－86．.>.LiuSLiG,BiH．Appl.Surf.Sci．2015，359:723－728．[19]TarlaniA,FallahM,Mirza－AghayanM．Biosens.Bioelectron．2015,67:601[20]Masjedi－AraniM,Salavati－NiasariM．Ultrason.Sonochem．2016,29:226－m[23]ZhuYJ,WangWW，QiRJ，Hu*L．Angew.Chem.Int.Ed．2004,43(11):1410[24]WangLN,Zhang*,MaY,YangM,QiY*．Mater.Lett．2016,164:623－626．[25]LiangS,ZhuLF,ZhangP*．Ultrason.Sonochem．2014,21(4):1335－1342．i463:107－117．geKNtwaeaborwaOMJAlloyspd[28]YaoK,LiuS,DongYY,WangB,BianJ,MaMG．Mater.Des．2016,90:129[29]HaoR,Deng*,YangYB,ChenDY．ActaChim.Sin．2014,(12):1199－1208．Lett．2016,165:75－78．[31]LiYF,WangH,FanY,YuL,ZhouJL,SunM．RSCAdv．2016，6(17):139572015，159:313－316．[33]HaoWJ,ChenSM,ZhangL,LiZ*,J.Mater.Chem.A,2014,2(34):13801222:1096－1102．KP．Sens.ActuatorsB,2016,228:737－747．eKP．Sens.ActuatorsB,2016,228:737－747．dvale559－569．[41]LiM,KongQ,GeSG,ZhangY,YuJH,YanM．Biosens.Bioelectron．2015，65:176－182．Bon