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本论文旨在探索如何利用合成路线在温和的反应条件下制备出纳米过渡金属Fe,V的氧化物材料,并对所合成材料的结构、磁学及电化学性质进行了表征。论文的主要研究内容可以分为两个部分:
1.磁性γ-Fe2O3纳米材料的制备和性质研究即以保险粉(Na2S2O4)和三价铁盐(FeCl3·6H2O)作为反应起始物,在室温下适当的碱度范围内利用部分还原共沉淀法先制备出四氧化三铁前驱体,然后通过空气中煅烧四氧化三铁而得到γ-Fe2O3纳米微粒,并对其结构和磁性质及电化学性质进行了表征。结果表明:Na2S2O4在部分还原共沉淀法制备Fe3O4的过程中起到了特殊的“去氧”作用。且当R=3([Fe3+]/[S2O42-])时,能够得到纯相的Fe3O4。煅烧四氧化三铁后所制得的γ-Fe2O3粒径在10nm左右,室温下显示铁磁性。在电化学条件下样品第一次放电容量可以达到933mAh·g-1,这对应于嵌入5.7Li/Fe2O3。
2.低温水热法制备亚稳相VO2纳米棒和性质研究即在简单的低温水热条件下以甲醛作为还原剂合成出了介稳态B相的VO2纳米棒,并通过对不同水热时间下所得样品的形貌的跟踪,探索了纳米棒形成的机理,同时还对其电化学性质进行了研究。研究表明:(i)合适的还原剂甲醛的用量对产物形貌的产生具有重要作用;(ii)产物VO2纳米棒的首次放电容量可达到320mAh·g-1,这比相应的VO2(B)块材要大得多;(iii)该方法具有操作简单,产量高,反应温度低,反应过程及产物的结构和形貌易于控制等优点。