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  本文關(guān)鍵詞：納米稀土功能材料的合成與電化學(xué)性能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《遼寧大學(xué)》 2013年

納米稀土功能材料的合成與電化學(xué)性能

張陽  

【摘要】：納米材料，顧名思義指的是材料的特征尺寸處于納米范圍內(nèi)，從廣義上講納米材料指的是組成材料的三維空間中至少有一維或者多維處于納米尺寸范圍的一類材料的總稱。2011年10月歐洲聯(lián)盟委員會(huì)對(duì)納米材料定義為一種天然存在的或者是人工合成的并且由納米粒子組成的一類材料，且這種納米粒子的特征尺寸處于1～100納米范圍之內(nèi)，數(shù)目所占的比例至少是材料總粒子數(shù)的50%。作為本世紀(jì)的一種新型熱點(diǎn)研究材料，納米材料的諸多特性使其具有巨大的研究價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。稀土元素的電子層結(jié)構(gòu)極為特別，其外層電子構(gòu)成近乎相同，，而內(nèi)層的4f電子層具有特別多的未成對(duì)電子，因此稀土元素具有十分廣泛的電子能級(jí)，這使其與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)提供了可能。稀土元素目前已廣泛應(yīng)用于電子領(lǐng)域、石油化工領(lǐng)域、冶金領(lǐng)域、機(jī)械領(lǐng)域、能源領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域、輕工領(lǐng)域、環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域等。把稀土材料做成納米級(jí)結(jié)構(gòu)可以兼?zhèn)浼{米材料和稀土材料的雙重特性，最大限度的擴(kuò)展材料的應(yīng)用性能，因此稀土材料的納米化已成為本世紀(jì)海內(nèi)外科學(xué)家們的熱點(diǎn)研究課題。本文的主要研究內(nèi)容和工作如下： 1采用水熱法合成出了棒狀形貌的NaCe(MoO_4)_2、KCeMo_2O_8、球狀的M(Na,K)CeMo_2O_8及片狀形貌的NaY(MoO_4)_2納米材料，在合成過程中通過改變反應(yīng)的溫度、濃度、時(shí)間、配比等條件來對(duì)生成物的形貌進(jìn)行控制。利用循環(huán)伏安測(cè)試考察了NaCe(MoO_4)_2、KCeMo_2O_8及Na_xK_(1-x)CeMo_2O_8這三種物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)，結(jié)果表明這三種物質(zhì)都表現(xiàn)出不同程度的電容特性。在此基礎(chǔ)上，嘗試著在反應(yīng)物中額外加入氟化鈉，考察氟化鈉的加入對(duì)生成物的物相及形貌的影響。 2采用水熱合成法，以氟化鈉，鉬酸鈉，硝酸釔為反應(yīng)物，通過改變?nèi)軇┘霸吓浔鹊确绞缴闪巳N不同種類的稀土氟化物，當(dāng)以乙二醇為溶劑時(shí)生成了表面粗糙不平的花球狀的α-NaYF_4納米材料。當(dāng)以水為溶劑時(shí)生成了不規(guī)則的片狀形貌，還有長短不一、粗細(xì)不平的片形貌YF_3納米材料。當(dāng)以水和乙二醇為混合溶劑時(shí)生成了長短不一棒狀形貌的β-NaYF_4納米材料。將這三種納米材料進(jìn)行循環(huán)伏安測(cè)試，發(fā)現(xiàn)這三種材料表現(xiàn)為具有一定的電化學(xué)性質(zhì)。 3在原有合成物質(zhì)的基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)了將α-NaYF_4、YF_3、β-NaYF_4這三種物質(zhì)彼此相互轉(zhuǎn)換的實(shí)驗(yàn)，通過掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X-射線粉末衍射(XRD)對(duì)物質(zhì)轉(zhuǎn)換前后進(jìn)行了分析表征。利用循環(huán)伏安測(cè)試考察了α-NaYF_4、YF_3及β-NaYF_4這三種物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)，結(jié)果表明這三種物質(zhì)都表現(xiàn)出不同程度的電容特性。此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的和意義在于在一定的反應(yīng)條件下實(shí)現(xiàn)三種化合物彼此間的相互轉(zhuǎn)換，以達(dá)到我們的需要，這不僅可以大大的節(jié)約原料而且還為未來作為某種化學(xué)反應(yīng)開關(guān)提供一種新的思路。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TB383.1;O646
【目錄】：

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