几种无机纳米材料的合成、表征及应用-分析化学专业论文.docxVIP

J J 脚Y 脚Y 舢—● Ⅲ9㈣0 Ⅲ7 洲2 肿7 哪4 Several inorganic nanomaterials：Preparation，Characterization and Application by Liu Shuang B．S．(Hunan University)2008 A thesis submitted in partial satisfaction of the Requirements for the degree of Master of Science ln Analytical Chemistry in the Graduate School of Hunan University Supervisor Professor WANG Taihong Oct，2010 湖南大学学位论文原创性声明 湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 何其它个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 作者签名：烈炎 日期：)o C(年Df月即日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇 编本学位论文。 本学位论文属于 ‘l、必威体育官网网址口，在——年解密后适用本授权书。 2、不必威体育官网网址团。 ．(请在以上相应方框内打“√”) 作者签名： 剖必． 日期：W11年汐1月。甲日 导师签 日期：b l f年。1月D甲日 硕l：学位论义摘 硕l：学位论义 摘 要 纳米材料以其奇特理化性质和在化学化工、环境、生物材料、生物医学等领 域的巨大应用潜力，而成为了国际研究的前沿热点领域。近些年来，探索纳米材 料结构与性能的关系、研究简单可行的纳米材料的化学合成方法、开发纳米材料 新的应用等纳米研究领域成为了人们关注的焦点。在本论文中，综合应用模板法、 溶剂热法、水热法等这些成熟方法的基础上，实现了对几种纳米材料、形貌、尺 寸及分布的良好控制，并且对其结构进行了表征与分析。我们还进一步研究了所 合成的不同结构纳米材料的锂离子电池性能、气敏性能、电化学传感性能，并且 分析了纳米材料结构与其性能的关系。其主要内容包括： 在第二章中，我们采用共沉淀法将金属锡离子沉积在棉花纤维模板上，再经 过高温去模板成功制备了介孔Sn02纤维。将其应用于锂离子电池负极材料发现 其具有高的可逆容量以及很好的循环性能。我们将这种电化学性能的提高归因于 其大面积的介孔网状纤维结构不仅能为导电离子的快速流动提供通道，而且还可 以缓冲电极材料在嵌锂与脱锂过程中所产生的体积膨胀；气敏测试表明介孔Sn02 纤维同样具有很优异乙醇气敏性能，具有响应速度快及灵敏度高的特点。我们将 这种气敏性能的提高归因于其介孔网状结构能有利于气体在材料内的扩散与传输 过程。 在第三章中，我们通过简单的乙醇溶剂热法制备出了形貌均一的花状SnS2纳 米材料。我们还进一步研究了反应温度、硫脲浓度、溶剂组成对产物结构形貌的 影响。根据产物形貌随反应时间变化的过程，我们提出了一个成核、生长、自组 装到再生长的花状SnS2纳米结构的可能的形成机制和过程。将花状SnS2纳米材 料应用于锂离子电池负极材料，发观其具有很优异的储锂性能，在50个循环后其 可逆容量能达到502 mAh g～，而且循环性能也远远优于所制备六边形的SnS2纳 米块。并且我们还初步分析了其性能提高的原因。这些结果表明所合成花状SnS2 纳米材料是一种非常有应用前景的锂离子电池负极材料。我们通过简单的化学液 相沉积法在铜箔上合成了SnS2纳米墙阵列结构，将其作为锂离子负极材料，其作 为锂离子电池负极材料性能优异。在0．3 C倍率下充放电，40个循环后其可逆容 量可达700 mAh g～，在高倍率1．2 C下充放电，其可逆容量也可达400 mAh g～， 我们把储锂性能提高归因于原位生长的高度有序的SnS2阵列结构直接结合在铜 箔集流体上有利于电极的电子转移、锂离子的迁移及缓冲体积膨胀。 在第四章中，我们利用水热法合成的高度均一的Mn．NTA纳米线来构建了一 种奇妙的安培型非酶H202传感器。循环伏安测试表明所制备的Mn．NTA纳米线 几种无机纳米材料的合成、表征及心用在磷酸盐缓冲液中对双氧水具有很好的电催化性能。所制备传感器对H202测试 几种无机纳米材料的合成、表征及心用 在磷