论文部分内容阅读
近年来,具有特殊形貌和尺寸的无机纳(微)米材料的可控合成已成为一个研究热点,此外,磁性有序纳米结构由于结构单元的空间取向和排列而具有许多崭新的性质,因此在高密度磁存储介质、磁流体、生物医学和小型化纳米器件等领域具有巨大的应用前景。本论文旨在探索和研究无机纳米材料的化学合成和物性表征,详细内容归纳如下:
1.以NiCl2·6H2O和硫脲为初始原料,在没有添加任何表面活性剂和催化剂的条件下,采用简便的超声喷雾技术成功合成了纳米线、竹叶状、片状、花状、枝晶和分形结构的NiS2晶体,仅通过改变溶剂组成、超声雾化频率和前驱液浓度这三个实验参数,成功实现了多种形貌的可控合成;通过进一步优化实验参数,又制备出高产率的三棱锥结构的NiS2微晶,发现在470℃下退火后,三棱锥形貌晶体稳定存在,有少量圆锥形貌晶体出现;结合晶体生长理论和超声喷雾的特点试图解释了所制备的多种形貌NiS2晶体的形成机理。
2.采用复合镜像法,重点考虑了梯度壳层、近邻纳米粒子之间的相互作用和布朗运动,建立了基于球形纳米流体的有效热导率增强模型,该模型较为全面地讨论了纳米流体有效热导率增强同颗粒尺寸、梯度壳层厚度、近邻多极相互作用、添加颗粒体积分数和温度的依赖关系。同时,理论同CuO/H2O,Al2O3/H2O等纳米流体实验结果进行了比较,取得了较好的吻合,并成功解释了纳米流体有效热传导增强的温度效应。
3.利用氧化铝(AAO)模板法和二甲亚砜(DMSO)的强渗透能力,在外加磁场诱导下,初步探索Fe3O4纳米线阵列的合成。通过预先在模板表面加工支撑电极,成功获得了高产率的纳米线,并在一定程度上得到了有序的纳米线阵列。这种基于模板和磁场诱导的方法为更进一步的制备垂直取向生长的磁性纳米线阵列(核壳结构)提供了一定的启示作用。