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纳米材料的制备是纳米材料研究的基础,其中通过电场喷射制备纳米材料是一个重要方法。本工作中,我们首先设计制备了电喷雾实验装置和电纺丝装置,锥形喷雾模式被用来合成纳米材料。
本论文主要包括两部分:利用电喷雾技术制备出无硬团聚ZnO纳米粉体,提出一种制备无硬团聚氧化物纳米粉体的新方法--电喷雾和二步热处理法;利用电纺技术制备出单晶InVO4纳米管,为单晶氧化物纳米管的制备提供了一种新途径。
第一部分:对利用电喷雾技术制备ZnO纳米粉体进行研究,考察了PVP含量、热处理气氛、热处理制度和外加磁场等因素对ZnO纳米颗粒的影响,提出一种简单可行的制备方法--电喷雾和二步热处理法。它包括两个步骤:电喷雾液体进行锥形喷雾得到均匀的亚微米/微米级小液滴,干燥后的喷雾产物分别在氮气中600℃和空气中400℃进行二步热处理,此过程中PVP热解生成的残余碳起到阻止ZnO纳米微粒团聚的作用。
第二部分:对利用电纺技术制备InVO4纳米管进行研究,经电纺丝得到纳米纤维,热处理后制备出单晶InVO4纳米管。采用TEM、XRD、SEM等测试手段对单晶InVO4纳米管进行表征,分析了其光吸收特性,研究并提出了单晶纳米管的形成机理:电纺丝纤维由于自身结构,使烧结首先发生在纤维外表面,形成一个固定的外壳包裹住纳米纤维,内部的IriVO4纳米颗粒以外壳作为模板沿外壁内侧外延生长,使得纤维中原有的空隙发生移动并连接形成中空的管道,从而得到单晶InVO4纳米管。