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近几年,具有特殊微纳米结构的功能材料受到人们的普遍重视,特别是由一维微纳米结构组装而成的具有三维骨架的微纳米结构材料。这种材料由于其所具有新颖的性质及其在众多领域的潜在应用前景,得到了科研工作者的广泛关注。本论文以控制合成和构建具有功能优势的三维微纳米结构过渡金属硫化物为目标,通过对反应物和目标产物的结构分析,探索利用模板法来控制合成具有特定形貌的硫化物,其中软模板为简单配合物,硬模板为三维骨架基底金属材料。最后表征了这些产物的催化降解性能。本论文主要内容归纳如下:
本论文首先研究的是以4-氯氨基苯磺酸或对甲苯磺酸钠为配体,在4,4’-联吡啶或邻菲哕啉辅助下,与金属Zn、Cd、Co、Mn的金属盐反应,合成系列结构新颖的配合物。并以这些配合物为反应前驱体,以硫脲为硫源,在乙二醇和乙二胺混合溶剂为反应溶剂的水热条件下,分别控制合成具有三维微米球结构的ZnS,CdS,CoS和MnS材料。在此合成过程中,对具有变价特性的金属铜和锰盐,可以通过改变实验条件,控制得到具有新颖结构的雪花状Cu2S和具有四角双锥结构的Mn2S。值得一提的是,这两种硫化物可以用做亚甲基蓝(MB)的降解催化剂。
同时,我们还研究了利用泡沫铜作为反应基底,与简单的硫源、硒源反应,分别以乙二醇、乙二胺、去离子水中的一种或两种作为反应溶剂,在溶剂热条件下,分别得到了具有三维分等级结构的CuS、Cu2S和具有牡丹花状结构的CuSe。并将三维分等级构架的CuS、Cu2S和具有牡丹花状结构的CuSc作为催化剂降解亚甲基蓝和罗丹明B(RB),取得了较好的结果。