三维银配位聚合物_Ag_3_IN_2_CF_3COO_的水热合成与晶体结构
Vol .27
高等学校化学学报No .112006年11月 CHE M I CAL JOURNAL OF CH I N ESE UN I V ERSI TI ES 2045～2047
[研究简报]
三维银配位聚合物[Ag 3(I N)2(CF 3COO )]的
水热合成与晶体结构
田 戈,袁宏明,陈 岩,李光华,冯守华
(吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室,化学学院,长春130012)
关键词 水热合成;晶体结构;银配位聚合物
中图分类号 O614 文献标识码 A 文章编号 025120790(2006)1122045203
收稿日期:2006202227.
基金项目:国家自然科学基金(批准号:20121103,20301007)资助.
联系人简介:冯守华(1956年出生),男,博士,教授,博士生导师,中国科学院院士,主要从事无机合成与材料化学研究.E 2mail:shfeng@mail .jlu .edu .cn
由过渡金属元素和有机桥连配体构建而成的无机2有机配位聚合物因其丰富的网络拓扑结构及在光、电、磁和催化等方面的潜在应用价值而成为配位化学研究领域中的热点课题,并呈现出迅猛发展
的势头[1～7].有机吡啶羧酸配体在合成配位聚合物研究领域中发挥了重要作用.其中异烟酸(I N )是比较常用的有机配体,以金属离子和异烟酸为骨架结构所形成的配位聚合物已经有较多报道
[8～10].但是有关以异烟酸和金属银离子构筑的三维骨架结构研究的报道并不多见[11～13].由于银原子多种不同的
配位方式(二、三、四和五配位),使其能够生成几何构型丰富多样的配位聚合物[14～16].
本文在水热条件下,通过42氰基吡啶发生原位水解得到异烟酸,将其与AgCF 3CO 2作用合成了新型银配位聚合物,并通过元素分析和X 射线单晶衍射分析等手段对其结构进行了表征.
1 实验部分
1.1 试剂与仪器 所用试剂均为分析纯.
组成分析分别在Perkin 2El m er 2400LS 型元素分析仪和Perkin 2El m er Op ti m a 3300DV 等离子发射光
谱仪上测定;N icolet I m pact 2410型红外光谱仪(K B r 压片),测量范围400～4000c m -1;Sie mens S mart
CCD X 射线衍射仪.
1.2 实验过程 将反应物AgCF 3CO 2、Ag BF 4、Ag NO 3和氰基吡啶(42C 6H 4N 2)以及去离子水按摩尔比110∶110∶110∶210∶150在室温下混合均匀,然后将反应混合物装入带聚四氟乙烯衬底的不锈钢反应釜中,于160℃烘箱内晶化12h 后得到单晶.过滤,自然干燥,产率为40%(以元素银计).元素分析实测值(%,理论值):Ag 47156(47153%),C 24173(24170%),H 1116(1118%),N 4114(4111%).
1.3 晶体结构测定 选取尺寸为0130mm ×0117mm ×0120mm 的晶体用于单晶结构解析.单晶X 射
线衍射数据在Sie mens S mart CCD X 射线衍射仪上收集,用石墨单色器单色化的Mo K
α射线(λ=01071073nm ),测量温度(293±2)K,共收到4720个衍射点,其中独立的衍射点为2936个.数据还原在S A I N T 程序上进行[17].采用直接法以SHELXL 2Versi on 511程序进行结构解析[18].该化合物属于三斜晶系,P 21空间群.晶胞参数a =0191848(5)n m ,b =1101392(6)nm ,c =1106705(6)n m ,
Z =2,R 1=010365[I >2
σ(I )],wR 2=010955.2 结果与讨论
[Ag 3(I N )2(CF 3CO 2)]晶体具有三维骨架结构,其结构单元是由3个Ag 原子、2个I N 配体和1个CF 3CO 2配体构成.3个中心Ag 原子的配位方式不同(图1),其中Ag1和Ag2采用的是三配位形式,Ag3采用的是四配位形式.Ag1分别与I N 配体的1个氧原子、CF 3CO 2的1个氧原子和另一个I N 配体
的氮原子配位[Ag1—O5:012206(4)nm ,
Ag1—O2:012267(5)n m ,Ag1—N1:012323(5)n m ],2个I N 配体各提供1个O 原子与Ag2配位,同时,Ag2还同另一个I N 配体的N 原子配位
[Ag2—O4A:012219(4)n m ,Ag2—O3B:012244(4)nm ,Ag2—N2B:012309(5)nm ].Ag3分别与3个I N 配体的3个氧原子和1个CF 3CO 2配体的1个氧原子配位[Ag3—O1:012174(4)n m ,Ag3—O6:012228(4)n m ,Ag3—O4A:012579(4)nm ,Ag3—O6A:012598(4)nm ].O —Ag —O 的键角范围为83177(14)°～161195(18)°,O —Ag —N 的键角范围为94134(17)°～111139(17)°.
值得关注的是Ag —Ag 间的距离,其中Ag1—Ag2为0131604(7)nm ,Ag1—Ag3为0129149(6)n m ,Ag2—Ag2为0128422(8)n m ,Ag2—Ag3为013301(7)n m ,这样的距离比两个银原子的范德华
半径之和(01344n m )小很多[19],暗示在Ag1—Ag2,Ag1—Ag3,Ag2—Ag2,Ag2—Ag3之间存在着明显
的Ag 2Ag 相互作用.因此3个Ag 中心原子可以被认为是略扭曲的四角锥构型
.
F i g .1 A v i ew of the m olecul ar structure
of the title co m
pound F i g .2 A v i ew of the cha i n of the title co m pound
在标题配合物中,CF 3CO 2配体采取了双单齿的配位方式.I N 配体的N 都与Ag 配位,而羧基采取两种配位方式:一种是双单齿配位,另一种是三齿配位.银原子通过CF 3CO 2和I N 配体的桥连氧原子及端配位的氮原子构成了沿晶体学a 方向的一维曲折链,如图2(图中仅保留Ag 原子、羧基以及N 原子)所示.通过I N 配体苯环两端羧基和N 的桥连作用,链与链进一步连接,在晶体学ab 平面形成层状结构(图3).此层状结构通过I N 配体的再次连接,形成层状三维结构,如图4所示.从图4可以看到,I N 与Ag 配位形成了这个化合物的主体结构.CF 3CO 2配体的羧基同骨架相连,三氟甲基指向I N 与Ag 配位形成的孔道中
.
F i g .3 A v i ew of the l ayer of the title co m
pound F i g .4 Pack i n g d i a gram v i ewd down the a ax is
of the title co m pound
文献曾报道过几例Ag 和I N 形成的配位聚合物,例如:化合物[Ag 3(I N )2]BF 4是三角形Ag 3簇通过I N 的吡啶基和羧基连接,形成了一维链状结构
[11];化合物Ag 4(I N )4H 2O (CH 3OH )015是Ag 2通过I N 的吡啶基和羧基连接,形成了二维双层结构
[12];化合物Ag 3(I N )2(Cl O 4)是通过I N 配体的吡啶基和羧基桥连Ag 形成的二维层状结构
[13].与本文报道的化合物结构相比较可以发现,正是由于配位阴离子(CF 3CO -2,BF -4,Cl O -4)和配位H 2O 的不同,影响了Ag 和I N 的配位,直接导致产生不同结构的产
物.
6402高等学校化学学报 Vol .27
参 考 文 献
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Hydrotherma l Syn thesis and Cryst a l Structure of a Novel
Three 2d i m en si ona l S ilver Coord i n a ti on Polym er
[Ag 3(I N)2(CF 3COO )]
TI A N Ge,Y UAN Hong 2M ing,CHEN Yan,L I Guang 2Hua,FENG Shou 2Hua
3(S tate Key L aboratory of Inorganic Synthesis and Preparative Che m istry,College of Che m istry,
J ilin U niversity,Changchun 130012,China )Abstract A three 2di m ensi onal silver coordinati on poly mer,[Ag 3(I N )2(CF 3COO )](I N =Is onicotinic acid ),was synthesized under m ild hydr other mal conditi ons and characterized by single crystal X 2ray diffrac 2ti on .The compound crystallizes in the triclinic s pace gr oup P 21,with unit cell para meters a =0191848(5)n m ,b =1101392(6)n m ,c =1106705(6)nm ,Z =2,R 1=010365,wR 2=010955.The Ag centers are bridged by the I N and CF 3CO 2ligands t o for m three 2di m ensi onal structure .There are str ong Ag 2Ag bond inter 2acti on in the fra me work .
Keywords Hydr other mal synthesis;Crystal structure;Silver coordinati on poly mer
(Ed .:M ,G )
7
402 No .11 田 戈等:三维银配位聚合物[Ag 3(I N )2(CF 3C OO )]的水热合成与晶体结构
银纳米线及其透明导电膜的制备
第44卷第5期2016年5月 硅酸盐学报Vol. 44，No. 5 May，2016 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY https://www.wendangku.net/doc/b31658959.html, DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.2016.05.13 银纳米线及其透明导电膜的制备 梁树华1，卫文飞2，何岗2，胡卫南2 (1. 深圳市东方亮化学材料有限公司，广东深圳 518000；2. 中国地质大学(武汉)材料与化学学院，武汉 430074) 摘要：采用水热法，以乙二醇(EG)作为还原剂和溶剂制备银纳米线，在硝酸银(AgNO3)与聚乙烯吡咯烷酮(PVP–K30)摩尔比为1:2时，加入1.0 mg/mL的氯化钠(NaCl)，在160 ℃的高压反应釜中反应7h，经用去离子水洗涤静置，得到直径为100nm左右、长度30～50μm的银纳米线。将得到的银纳米线用无水乙醇配制成1.0 mg/mL的分散液，在1000r/min下旋涂制备成膜，然后再以4000r/min速率旋涂浓度为21 mg/mL的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的1-甲基-2-吡咯烷酮溶液，可制备成具有良好附着性能、透明率为92.90%、方块电阻为12 (?/□)的透明膜。 关键词：银纳米线；透明膜；旋涂；透光性；方块电阻 中图分类号：TB333 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2016)05–0707–04 网络出版时间：2016–04–26 19:11:10 网络出版地址：https://www.wendangku.net/doc/b31658959.html,/kcms/detail/11.2310.TQ.20160426.1911.013.html Preparation of Silver Nanowires and Transparent Conductive Film LIANG Shuhua1, WEI Wenfei2, HE Gang2, HU weinan2 (1. Shenzhen Eastlight Chemical Co., Ltd, Shenzhen 518000, Guangdong, China; 2. College of Materials and Chemistry China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan 430074, China) Abstract: Silver nanowires were synthesized by a hydrothermal method from AgNO3 with polyvinylpyrrolidone (PVP–K30) with mole ratio as 1:2,1.0 mg/mL NaCl, and ethylene glycol (EG) as a reducing agent. The silver nanowires synthesized in autoclave at 160 ℃ for 7 h are about 100 nm in diameter and about 30–50 μm in length. The transparent conductive film was firstly prepared with the silver nanowires (1.0 mg/mL in EG) at rotating speed of 1 000 r/min and then coated with 21 mg/mL polymethylmethacrylate (PMMA) 1-methyl-2-PVP solution at rotating speed of 4 000 r/min. This film prepared has a good adhesion performance, the transparency of 92.90% and the sheet resistance of 12 ?/□. Keywords: silver nanowires; transparent film; spin coating; translucent; sheet resistance 除了ITO[1]，制备透明导电膜(TCFs)的材料还有石墨烯[2]、碳纳米管[3]、金属纳米线[4]等。其中银纳米线透明导电膜，因银纳米线制备相对简单，既可在硬质基材上成膜，又可在有机柔性基片上成膜[5]，并且制备出的TCFs具有优异的透光性能和较小的表面电阻，因此在光电、生物传感、催化、二极管和触摸屏等领域有着广泛的应用前景[6–9]。 针对银纳米线的制备已开展了众多的研究工作，其合成方法有电化学法、化学还原法、光还原法、微波加热法等[10]。目前很多学者也对银纳米线制备透明导电膜进行了研究。Lin等[11]使用多元醇法制备的银纳米线成膜，在可见光平均波长下具有92.15%的透光率，方块电阻为20?/□。Park 等[12]将银纳米线经油墨印刷工艺制备成膜，其电阻为32?/mm时具有95%的透光率。Jiu等[13]使用长度大于60μm、直径约为60nm的银纳米线，制备出方块电阻为25?/□，550nm波长处的透光率为91%的薄膜。Madaria等[14]在柔性衬底聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上使用银纳米线制备出方块电阻为10?/□，透光率为85%的透明导电膜。 收稿日期：2015–12–28。修订日期：2016–01–13。 基金项目：国家自然科学基金(50972135)；清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室开放课题(KF201305)。 第一作者：梁树华(1964—)，男，博士，高级工程师。Received date: 2015–12–28. Revised date: 2016–01–13. First author: LIANG Shuhua (1964–), male, Ph.D., Senior Engineer. E-mail: 755811996@https://www.wendangku.net/doc/b31658959.html,
水热法制备纳米材料
实验名称：水热法制备纳米TiO2 水热法属于液相反应的范畴，是指在特定的密闭反应器中采用水溶液作为反应体系，通过对反应体系加热、加压而进行无机合成与材料处理的一种有效方法。在水热条件下可以使反应得以实现。在水热反应中，水既可以作为一种化学组分起反应并参与反应，又可以是溶剂和膨化促进剂，同时又是一种压力传递介质，通过加速渗透反应和控制其过程的物理化学因素，实现无机化合物的形成和改进。 水热法在合成无机纳米功能材料方面具有如下优势：明显降低反应温度（100-240℃）；能够以单一步骤完成产物的形成与晶化，流程简单；能够控制产物配比；制备单一相材料；成本相对较低；容易得到取向好、完美的晶体；在生长的晶体中，能均匀地掺杂；可调节晶体生成的环境气氛。 一．实验目的 1.了解水热法的基本概念及特点。 2.掌握高温高压下水热法合成纳米材料的方法和操作的注意事项。 3.熟悉XRD操作及纳米材料表征。 4.通过实验方案设计，提高分析问题和解决问题的能力。 二．实验原理 水热法的原理是：水热法制备粉体的化学反应过程是在流体参与的高压容器中进行，高温时，密封容器中有一定填充度的溶媒膨胀，充满整个容器，从而产生很高的压力。为使反应较快和较充分的进行，通常还需要在高压釜中加入各种矿化物。 水热法一般以氧化物或氢氧化物（新配置的凝胶）作为前驱物，他们在加热过程中溶解度随温度的升高而增加，最终导致溶液过饱和并逐步形成更稳定的氧化物新相。反应过程的驱动力是最后可溶的的前驱物或中间产物与稳定氧化物之间的溶解度差。 三．实验器材 实验仪器：10ml量筒；胶头滴管；50ml烧杯；高压反应釜；烘箱；恒温磁力搅拌器。 实验试剂：无水TiCl4；蒸馏水；无水乙醇。 四．实验过程 1.取10mL量筒, 50mL的烧杯洗净并彻底干燥。 2.取适量冰块放入烧杯中，并加入一定的蒸馏水形成20mL的冰水混合物，用恒温磁力搅拌器搅拌，速度适中。
水热法制备纳米线阵列
水热法制备锥状ZnO纳米线阵列及其光电性研究水热法制备锥状ZnO纳米线阵列及其光电性研究 摘要 ZnO是一种在光电领域中具有重要地位的半导体材料。采用聚乙二醇(PEG(2000))辅助的水热合成法制备出了粒径较为均匀的锥状氧化锌纳团线阵列, 并用SEM、XRD对其进行了表征。实验结果表明,表面活性剂(PEG22000)和氨水的加入量对ZnO纳米线阵列的形貌有直接的影响;分析出了不同体系中的化学反应过程及生长行为，研究了衬底状态、生长溶液浓度、生长时间、pH值等工艺参数对薄膜生长的影响，并对薄膜柱晶等特殊形貌晶体的生长机理进行了探讨。研究表明：薄膜的晶粒成核方式主要为异质成核，柱晶的生长方式为层-层生长。生长的ZnO柱晶的尺寸和尺寸分布与晶种层ZnO晶粒有着相同的变化趋势。随着生长液浓度的增加，ZnO棒晶的平均直径明显增大。生长体系长时间放置，会导致二次生长，形成板状晶粒。NH3·H2O生长系统，可以调节pH值来控制薄膜的生长。对于碱性溶液体系，ZnO合适的生长温度为70~90℃，通过调节温度，可以改变纳米棒的生长速率。 关键词：ZnO薄膜,低温,水热法,薄膜生长
HYDROTHERMAL SYNTHESIS OF ZnO NANOWIRE ARRAYSCONE AND OPTOELECTRONIC RESEARCH ABSTRACT ZnO is an important area in the status of photovoltaic semiconductor material.Polyethylene glycol (PEG (2000)) assisted hydrothermal synthesis were prepared by a more uniform particle size of zinc oxide nano cone line array group and use SEM, XRD characterization was carried out. The results show that surfactant (PEG22000) and ammonia addition on the morphology of ZnO nanowire arrays have a direct impact; analyze the different systems of chemical reactions and growth behavior of the state of the substrate, growth concentration, growth time, pH, and other process parameters on film growth, and morphology of thin film transistors and other special column crystal growth mechanism was discussed. The results show that: the film grain nucleation is mainly heterogeneous nucleation, crystal growth patterns column for the layer - layer growth. The growth of ZnO crystal size and column size distribution of ZnO grain and seed layer have the same trend. With the increase in the growth of concentration, ZnO rods significantly increased the average diameter of crystal.Growth system extended period of time will lead to secondary growth, the formation of tabular grains. NH3 ? H2O growth system, you can adjust the pH value to control the film growth. The alkaline solution system, ZnO is a suitable growth temperature 70 ~ 90 ℃, by adjusting the temperature, can change the growth rate of nanorods. Key words：ZnO films, low temperature, hydrothermal method, thin film growth
一步水热法制备手性碳量子点
Material Sciences 材料科学, 2019, 9(6), 549-557 Published Online June 2019 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/b31658959.html,/journal/ms https://https://www.wendangku.net/doc/b31658959.html,/10.12677/ms.2019.96070 One-Step Hydrothermal Synthesis of Chiral Carbon Quantum Dots Yao Wang, Yupeng Lu, Yuanzhe Li, Lumeng Wang, Fan Zhang College of Materials Science and Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan Shanxi Received: May 21st, 2019; accepted: Jun. 4th, 2019; published: Jun. 11th, 2019 Abstract Carbon Quantum Dots (CQDs) have many excellent properties, such as low toxicity, biocompatibil-ity, photoluminescence, etc., which play an important role in many fields such as photocatalytic electrocatalytic chemical sensing in biological imaging and endowing CQDs with chiral proper-tiesto broaden its applications in chiral recognition and separation and asymmetric catalysis and chiral detection. Chiral carbon quantum dots (L-CQDs and D-CQDs) were synthesized by one-step hydrothermal method using tryptophan (L-Trp and D-Trp) as carbon source and chiral source and sodium hydroxide as reaction regulator. The optical properties and surface structures of L-CQDs and D-CQDs were characterized by high resolution lens electron microscopy, elemental analyzer, ultraviolet-visible absorption spectrometer, steady-state fluorescence spectrometer and circu-lar dichroism (CD). The results show that the prepared L-CQDs and D-CQDs with particle size less than 10 nm presented similar characteristics and optical properties, with strong fluores-cence characteristics and the property of stimulating independence, whose the maximum emis-sion wavelength is 476 nm as well as the optimal excitation wavelength is 360 nm. CD signals taking on mirror symmetry feature near 223 and 290 nm indicate that L-CQDs and D-CQDs are enantiomers. Keywords Hydrothermal Method, Chirality, Carbon Quantum Dots, Circular Dichroism 一步水热法制备手性碳量子点 王耀，鲁羽鹏，李远哲，王璐梦，张帆 太原理工大学材料学院，山西太原 收稿日期：2019年5月21日；录用日期：2019年6月4日；发布日期：2019年6月11日
实验2-2 水热法制备炭包碲化银纳米线解析
实验2-2 水热法制备炭包碲化银纳米线 一、目的要求 （1）熟悉水热法制备炭包碲化银纳米线，理解其形成机理，并对不同实验条件下的产物组成进行结果讨论与分析。 （2）熟悉并理解水热法的基本原理、特性，熟练使用反应釜，关注反应釜使用的注意事项。 二、实验原理 葡萄糖在水热条件下会发生许多化学反应，实验结果表明：炭微球的增长似乎符合LaMer模型（见图1），当0.5 molL-1的葡萄糖溶液在低于140 C或反应时间小于1h时不会聚合现象，在此条件下反应后溶液呈橙色或红色并且粘度增强，表明有芳香族化合物和低聚糖形成，这是反应的聚合步骤。当反应条件为 0.5molL-1、160℃、3h时开始出现成核现象，这个碳化步骤可能是由于低聚糖之间分子间脱水而引起的交联反应，或者在先前步骤中有其它大分子的形成，然后形成的核在溶液中各向同性生长所致。从现有的研究结果表明，制备过程中的反应条件如葡萄糖的起始浓度、反应温度和反应时间直接影响最终形成炭球的粒径分布。
图1 葡萄糖分子中的醛基，有还原性，能与银氨溶液反应： CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH→CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+ H2O 目前已经有文献报道通过在葡萄糖溶液中加入―硝酸银‖或―亚碲酸盐‖后通过水热法成功的制备出炭包银和炭包碲纳米线[1] : Ag@C nanowire Te@C nanowier 基于对以上文献报道数据及其原理的分析，本实验通过在葡萄糖溶液中同时加入硝酸银和亚碲酸钠后对其进行水热合成。通过调整反应物浓度、反应时间、反应酸碱度等反应条件预期合成出均匀的炭包碲化银纳米线。 三、实验预备药品、仪器。 葡萄糖（天津大茂化学试剂厂），亚碲酸钠（>97%，阿拉丁试剂），硝酸银（AR，阿拉丁试剂），去离子水，95%乙醇；50mL高压反应釜，50ml小烧杯，玻璃棒，鼓风干燥箱，电子天平，砂芯漏斗，超声波清洗仪。 四、实验过程 1．材料制备 用电子天平分别称取0.085g硝酸银、0.0554g亚碲酸钠放入50mL烧杯中，用移液管准确移取32mL去离子水加入到上述烧杯中，并于超声波清洗仪超声分散 10min，然后加入3.0g葡萄糖于混合溶液中，再次置于超声清洗仪超声分散 10min，最后加入3ml的1M NaOH 溶液，用手拧紧反应釜，放入烘箱中。设定反
表面活性剂_水热法一步制备纳米In_2O_3气敏材料_娄向东
第28卷第6期 硅 酸 盐 通 报 V o l .28 N o .6 2009年12月 B U L L E T I N O F T H E C H I N E S E C E R A M I C S O C I E T Y D e c e m b e r ,2009 表面活性剂-水热法一步制备纳米 I n 2O 3气敏材料 娄向东,李 培,王晓兵,秦 楠,王学峰 (河南师范大学化学与环境科学学院,新乡 453007) 摘要:以聚乙二醇600(P E G -600)为表面活性剂,用水热法一步制备了I n 2O 3粉体,通过X R D 、S E M 、T E M 等手段对粉体的物相、形貌、粒度等进行表征,结果表明产物的形貌为棒状,平均长度约150n m ,直径约20n m ,分布均匀。采 用静态配气法测定材料的气敏性能,发现以I n 2O 3为基体的气敏元件在125℃的工作温度下对10p p m N O 2气体的 灵敏度高达32.2,并且具有选择性好、响应-恢复时间短等特性。 关键词:I n 2O 3;表面活性剂; 水热法;气敏性质中图分类号:T B 383 文献标识码:A 文章编号:1001-1625(2009)06-1327-05 O n e S t e pS y n t h e s i s o f G a s S e n s o r Ma t e r i a l N a n o s i z e d I n 2O 3b y S u r f a c t a n t -h y d r o t h e r m a l Me t h o d L O UX i a n g -d o n g ,L I P e i ,W A N GX i a o -b i n g ,Q I NN a n ,W A N GX u e -f e n g (C o l l e g e o f C h e m i s t r y a n dE n v i r o n m e n t a l S c i e n c e ,H e n a nN o r m a l U n i v e r s i t y ,X i n x i a n g 453007,C h i n a ) A b s t r a c t :T h e p r e p a r a t i o n o f I n 2O 3n a n o -p o w d e r u s e do n e -s t e ph y d r o t h e r m a l m e t h o dw i t h P E G -600a s s u r f a c t a n t .I t s s i z e ,p h a s e a n dm o r p h o l o g yw e r e a n a l y z e d b y X R D ,S E M a n dT E M .T h e g a s s e n s i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e m a t e r i a l s w e r e t e s t e d i n s t a t i c s l a t e .T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e m o r p h o l o g y o f I n 2O 3i s n a n o r o d s w i t h g o o d d i s p e r s i t y .T h e a v e r a g e l e n g t h o f t h e a s -s y n t h e s i z e d n a n o r o d s r e a c h e s a b o u t 150n m , a n d t h e w i d t h a b o u t 20n m ,g i v i n g a n a s p e c t r a t i o o f a f e wh u n d r e d s .I t h a s a h i g h s e n s i t i v i t y a s h i g h a s 32.2t o 10p p m N O 2a t l o w e r w o r k i n gt e m p e r a t u r e 125℃.T h es e n s o r b a s e do nI n 2O 3a l s oh a s s a t i s f a c t o r y s e l e c t i v i t y ,q u i c k l y r e s p o n s e a n d r e c o v e r t i m e s . K e y w o r d s :I n 2O 3; s u r f a c t a n t ;h y d r o t h e r m a l m e t h o d ;g a s s e n s i n g c h a r a c t e r i s t i c s 基金项目:河南省教育厅自然科学基金(2008B 43001;2008B 150012);河南师范大学青年科学基金(525185) 作者简介:娄向东(1964-),男,教授.主要从事功能材料的制备及应用的研究.E -m a i l :c h e m e n g l x d @126.c o m 1 引 言 I n 2O 3是一种N 型半导体,主要缺陷有氧空位和间隙铟离子,具有较宽的禁带宽度(3.6～3.75e V )。可广泛用于光电领域,如太阳能电池、液晶设备、二极管 [1]等。因此I n 2O 3材料的制备和性能的研究逐渐引起人们的重视,并成为气敏材料的研究热点。 纳米I n 2O 3材料的制备方法通常有低压物理气相沉积法 [2]、化学气相沉积(C V D )法[3]、直流磁电管溅射(D C )法[4]、射频溅射法 [5]、电子束放射法[6]、沉淀法[7]、溶剂热法[8]、碳热还原法[9]、溶胶凝胶法[10]、脉冲激光沉积法[11]、模板法[12]、微乳液法[13]、固相合成法[14]等,但都存在颗粒的粒径分布较宽、分散性较差、设备
水热合成反应釜
水热釜、水热合成反应釜 一、水热釜又称水热合成反应釜、水热釜、高压水热釜、高压釜、闷罐等。外罐不锈钢，内杯采用 优质的聚四氟乙烯材质加工而成。应用于纳米材料、化合物合成、材料制备、晶体生长等方面。 二、工作原理：水热合成反应釜是在一定温度、压力条件下采用水溶液作为反应体系，利用高温高 压的水溶液使那些在大气条件下不溶或难溶的物质溶解，或反应生成该物质的溶解产物，通过控制溶液的温度差使产生对流以形成过饱和状态而析出生长晶体。可用于纳米材料的制备、化合物合成、晶体生长等方面，也可以用于小剂量的合成反应，是高校极常用的小型反应釜。 三、参数及优点： 1.耐温：在烘箱中，国产的PTFE内衬：我们建议客户在200℃及以下使用，原因是：虽然聚四氟乙烯材质在常压下可以达到250℃左右，但作为反应容器，高温实验过程中有一定的压力，温度过高容易导致内杯变形，影响内杯的使用寿命；进口的TFM材质，我们建议在230℃及以内使用； 2.耐压：5MPa； 3.安全系数高。设计师充分考虑了安全性，由被动控温转为主动控压，绝对的保证使用安全；我们和您一样注重产品质量与安全性能； 4.密封性能好。釜体采用圆形榫槽密封设计，手动螺旋紧固，密封性能好佳； 5.使用方便。内杯采用特殊设计，易于清洗，精密设备加工，内壁光滑，不挂水； 6.内外罐顺序编号，不混配，方便实验中样品的区分，提高实验准确性和可重复性 7.内杯材料质量稳定，无黑点、黄点、微小裂痕等缺陷，生产厂家选用的材质、设计、生产工艺也能影响实验结果 最安全，长久的使用温度： 四氟：G-PTFE:200℃及以下使用；进口四氟TFM:S-PTFE 230-250℃及以下使用 8、规格齐全，可根据客户要求定制各种规格的水热釜，也可以定制各种规格的PFA、PPL、TFM材质的内杯。也可以按照客户要求加工耐受温度更高的水热釜，如全钢材质、哈氏合金材质、蒙乃尔合金材质等等。 9、参考规格表： 专注自然成！
水热法制备炭包碲化银纳米线
实验1 水热法制备炭包碲化银纳米线 一、目的要求 （1）熟悉水热法制备炭包碲化银纳米线，理解其形成机理，并对不同实验条件下的产物组成进行结果讨论与分析。 （2）熟悉并理解水热法的基本原理、特性，熟练使用反应釜，关注反应釜使用的注意事项。 二、实验原理 葡萄糖在水热条件下会发生许多化学反应，实验结果表明：炭微球的增长似乎符合LaMer 模型（见图1），当0.5 molL-1的葡萄糖溶液在低于140°C或反应时间小于1h时不会聚合现象，在此条件下反应后溶液呈橙色或红色并且粘度增强，表明有芳香族化合物和低聚糖形成，这是反应的聚合步骤。当反应条件为0.5molL-1、160℃、3h时开始出现成核现象，这个碳化步骤可能是由于低聚糖之间分子间脱水而引起的交联反应，或者在先前步骤中有其它大分子的形成，然后形成的核在溶液中各向同性生长所致。从现有的研究结果表明，制备过程中的反应条件如葡萄糖的起始浓度、反应温度和反应时间直接影响最终形成炭球的粒径分布。 图1水热法形成炭球的结构变化示意图 葡萄糖分子中的醛基，有还原性，能与银氨溶液反应：CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH→CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 已经有文献报道通过在葡萄糖溶液中加入“硝酸银”或“亚碲酸盐”后通过水热法成功的制备出炭包银和炭包碲纳米线： 图2 Ag@C纳米线图3 Te@C纳米线 基于对以上文献报道数据及其原理的分析，本实验通过在葡萄糖溶液中同时加入硝酸银和亚碲酸钠后对其进行水热合成。通过调整反应物浓度、反应时间、反应酸碱度等反应条件预期合成出均匀的炭包碲化银纳米线。 三、实验预备药品、仪器。 葡萄糖（天津大茂化学试剂厂），亚碲酸钠（>97%，阿拉丁试剂），硝酸银（AR，阿拉丁试剂），去离子水，95%乙醇；50mL高压反应釜，50mL小烧杯，玻璃棒，鼓风干燥箱，电子天平，砂芯漏斗，超声波清洗仪。 四、实验过程 1．材料制备 用电子天平分别称取0.85g硝酸银、0.554g亚碲酸钠放入50mL反应釜内衬中，用移液管准确移取25mL去离子水加入到上述反应釜中，用玻璃棒搅拌溶液，加入2.475g葡萄糖于混合溶液中，再次搅拌使其溶解，最后加入5mL 4molL-1 的NaOH 溶液调节pH到14，用手拧紧反应釜，放入烘箱中。设定反应条件为：温度165°C，反应时间24 h。待反应结束后，降至室温，取出反应釜，将釜内黑褐色溶液抽滤（用22um有机滤膜），并及时清洗反应釜内衬，抽滤时用去离子水和95%乙醇清洗至滤液为无色。将样品用滤纸包好放入干燥箱中70℃干燥4h。收集样品，称重并计算产率。 2．材料表征
实验三-水热法制备纳米银立方体及光谱分析
水热法制备银纳米立方体及紫外光谱性能研究 一、 实验目的 1掌握水热法合成单分散银纳米立方体的制备方法 2熟悉纳米银立方体的表征方法 二、实验原理 纳米银（Nano Silver ）就是将粒径做到纳米级的金属银单质。由于颗粒尺寸微细化，使得纳米银表现出体相材料不具备的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子效应等性质。纳米银形貌和大小会影响其性质，所以可控形貌合成纳米银引起了广泛关注。纳米银对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，而且不会产生耐药性，广泛应用于环境保护、纺织服饰、水果保鲜、食品卫生等领域。 本实验首先以[Ag(NH 3)2]OH 、葡萄糖、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB ）为原料，采用人们熟知的银镜反应，水热条件下合成银纳米立方体。 反应方程式如下： [Ag(NH 3)2]+ (aq)+ Br - (aq)错误！未找到引用源。AgBr(s) +2NH 3 (aq) (1) [Ag(NH 3)2]+ (aq) +RCHO (glucose) (aq)错误！未找到引用源。Ag (NPs)+ RCOO - (aq) +2NH 4 + (aq) (2) 反应流程如下： 三、仪器与试剂 试剂：硝酸银、氨水、去离子水、葡萄糖、十六烷基三甲基溴化铵、抗坏血酸。 仪器：烧杯、容量瓶、电子天平、搅拌器、反应釜（25 mL ）、紫外可见分光光度计、X 射线衍射仪、扫描电镜、离心机、离心管。 四、实验步骤 1、溶液配制 配制[Ag(NH3)2]OH 30ml :将0.51g ，0.003mol 硝酸银溶解于50ml 的蒸馏水中，向所配置的硝酸银溶液中低价1mol/L 的氨水溶液并剧烈搅拌，直至澄清，想所
一步水热法合成SiO2纳米棒
Studies in Synthetic Chemistry 合成化学研究, 2018, 6(2), 23-28 Published Online June in Hans. https://www.wendangku.net/doc/b31658959.html,/journal/ssc https://https://www.wendangku.net/doc/b31658959.html,/10.12677/ssc.2018.62004 Synthesis of SiO2 Nanorodes by One-Step Hydrothermal Process Shuhong Sun, Yin He, Yongmao Hu, Yan Zhu* Kunming University of Science and Technology, Kunming Yunnan Received: Mar. 20th, 2018; accepted: May 2nd, 2018; published: May 10th, 2018 Abstract SiO2 nanorodes were successfully synthesized by a simple low-cost one-step alkaline hydrother-mal process using commercial silicate glass at 170?C. The SEM results show that ammonia concen-tration and holding time play an important role in the formation of SiO2nanorods. XRD results confirmed that the synthesized SiO2nanorods were amorphous. Photoluminescence results showed that the synthesized nanorodes exhibited a strong, sharp photoluminescence emission peak, centered at 410 nm. Keywords SiO2 Nanorode, Hydrothermal Process, Silicate Glass 一步水热法合成SiO2纳米棒 孙淑红，贺胤，胡永茂，朱艳* 昆明理工大学，云南昆明 收稿日期：2018年3月20日；录用日期：2018年5月2日；发布日期：2018年5月10日 摘要 以商业硅酸盐玻璃为原材料，在170?C下，通过简单的低成本一步水热法成功制备了SiO2纳米棒。SEM 结果显示，氨水浓度和保温时间在SiO2纳米棒的形成中都起着重要的作用。XRD结果证实了合成的SiO2纳米棒为非晶结构。光致发光结果表明合成的纳米棒在410 nm表现出强烈尖锐的发射峰。 *通讯作者。
聚合物凝胶电解质的制备实验报告
智能凝胶的制备及配方 摘要：高分子凝胶是由具有三维交联网络结构的聚合物与低分子介质共同组成的多元体系,其大分子主链或侧链上含有离子解离性、极性或疏水性基团,对溶剂组分、温度、pH值、光、电场、磁场等的变化能产生可逆的、不连续(或连续)的体积变化,所以可以通过控制高分子凝胶网络的微观结构与形态,来影响其溶胀或伸缩性能,从而使凝胶对外界刺激作出灵敏的响应,表现出智能。 1.概述： 水凝胶是一种柔软、湿润的网络结构材料，在仿生材料或生物医学材料领域有广泛的应用前景。但传统的水凝胶机械性能差，限制了其应用。目前，人们主要通过合成具有拓扑结构、双网络结构（DN gel）的水凝胶、或者采用纳米复合或click技术来提高水凝胶的机械性能。本实验主要以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体制备第一网络。以丙烯酰胺（AAM）为单体作为第二网络并均匀分散于第一网络中，并聚合成第二网络。以N，N '-亚甲基双丙烯酰胺（NMBA）为交联剂，以过硫酸铵（APS）为引发剂，以去离子水作为溶剂进行反应，得到双网络水凝胶（DN凝胶）。分别考查了不同AAM含量以及不同引发剂用量DN凝胶的拉伸性能及溶胀性能。 2.实验材料 2.1实验药品
丙烯酰胺（AAM）； 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）； NN'-亚甲基双丙烯酰胺（NMBA）； 过硫酸铵（APS）； 去离子水； 2.2实验仪器 REGER-300型微机控制万能材料试验机； HH-1 型电热恒温水浴锅（北京科伟永兴仪器有限公司）； ZD79-B真空干燥箱（北京兴争仪器设备厂）； FA1104A电子天平（上海精天电子仪器厂）； 其他：烧杯，玻璃片，表面皿，量筒，玻璃棒，滴管，镊子，小刀，封口膜等。 3.实验过程 3.1 聚合物第一网络(PAMPS)系列 ①将一定量的水、精制AMPS 、过硫酸铵、N,N '-亚甲基双丙烯酰胺加入烧杯中，得到无色透明溶液。 ②将上述溶液，加入两片载玻片和橡胶隔层制成的模具中，密封。 ③将上述模具放入60℃水浴中加热，恒温下反应4个小时后，停止反应。即得无色透明凝胶。 ④出料时，将四组反应产物从玻片中取出。 表1 第一网络配方
水热合成的定义是什么
水热合成的定义是什么 水热合成是指温度为100～1000 ℃、压力为1MPa～1GPa 条件下利用水溶液中物质化学反应所进行的合成。在亚临界和超临界水热条件下,由于反应处于分子水平,反应性提高,因而水热反应可以替代某些高温固相反应。又由于水热反应的均相成核及非均相成核机理与固相反应的扩散机制不同,因而可以创造出其它方法无法制备的新化合物和新材料。一系列温和与高温高压水热反应的开拓及其在此基础上开发出来的水热合成路线,已成为目前获取多数无机功能材料和特种组成与结构的无机化合物的重要途径。在水热合成体系中,已开发出多种新的合成路线与新的合成方法,如直接法、籽晶法、导向剂法、模板剂法、络合剂法、有机溶剂法、微波法以及高温高压合成技术等。 包括水热合成在内的无机合成化学,近期在凝聚态物理领域的某些强关联体系做出了重要的贡献。目前的强关联无机固体的研究孕育着新概念、新理论和新材料。具有特殊光、电、磁性质及催化性能的无机材料合成、制备与组装以及结构与性能之间关系研究的突破,导致新物种和新材料的出现,甚至会带动新的产业革命。新型无机化合物及功能材料的大量开发,主要依赖于新的合成途径、合成技术与相关理论的发展。针对国际上目前在无机材料的合成与制备研究方面的前沿动态,我们提出并发展了先进材料水热合成路线,深入广泛地探讨不同类型具特殊光、电、磁、催化功能的无机材料的合成与制备技术,系统地研究它们的形成规律和反应机制以及它们的结构、组成、性能及彼此之间的关系。我们应用变化繁多的水热合成技术和技巧,制备出了具有光、电、磁性质的包括萤石、钙钛矿、白钨矿、尖晶石和焦绿石等主要结构类型的复合氧化物。该系列复合氧化物的成功水热合成,替代及弥补了目前大量无机功能材料需要高温固相反应条件的不足。目前温和水热合成技术,结合变化繁多的合成方法和技巧,已经获得了几乎所有重要的光、电、磁功能复合氧化物和复合氟化物。如双掺杂二氧化铈固体电解质、巨磁阻材料以及铋系超导材料。复合氟化物以往的合成采用氟化或惰性气氛保护的高温固相合成技术,该技术对反应条件要求苛刻,反应不易控制。而水热合成反应不但是一条反应温和、易控、节能和少污染的新合成路线,而且具有价态稳定化作用与非氧嵌入特征等特点。
由对苯二甲酸构筑的铜的配位聚合物的水热 合成及晶体结构
J I A N G S U U N I V E R S I T Y 本科毕业论文 由对苯二甲酸构筑的铜的配位聚合物的水热 合成及晶体结构 Hydrothermal Synthesis and Crystal Structure of a Copper Complex with Terephthalic acid and Medpq Ligands 学院名称：化学化工学院 专业班级：化学工程与工艺12级 学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 2014 年3 月
江苏大学本科毕业论文 目录 第一章文献综述 (1) 1.1配位聚合物及其研究意义简介 (1) 1.2配合物的研究现状 (2) 1.3邻菲啰啉配合物的研究现状 (4) 1.3.1对1,10-邻菲啰啉配合物的研究 (4) 1.3.2 1,10-邻菲啰啉作为第二配体的配合物的研究 (5) 1.3.3 关于1,10-邻菲啰啉衍生物的配合物的工作 (6) 1.4芳香羧酸配合物的结构 (6) 1.5铜芳香羧酸配合物 (6) 1.6铜芳香羧酸配合物的合成 (7) 1.6.1常规溶液反应法 (7) 1.6.2水热法 (7) 1.6.3 溶胶-凝胶法 (7) 1.6.4 流变相反应法 (8) 1.7论文的立题依据及研究方案 (8) 第二章由对苯二甲酸构筑的铜的配位聚合物的水热合成及晶体结构 (9) 2.1引言 (9) 2.2实验方法 (9) 2.2.1药品和试剂 (9) 2.2.2 仪器和设备 (9) 2.2.3 实验步骤 (10) 2.3晶体结构的测定及讨论 (11) 2.3.1 晶体结构的测定 (11) 2.3.2晶体结构及讨论 (13) 2.4热失重的研究 (14) 第三章结论 (15) 致谢 (16) 参考文献 (17) —I—
纳米级LiFePO_4材料的水热模板法合成及其性能研究
收稿日期:2008204215,修订日期:2008205219 3通讯作者,Tel:(862592)2185905,E 2mail:qfdong@x mu .edu .cn 国防基础研究项目(X MDX2008176),省部产学研项目(2007B090400126)资助 第14卷 第4期2008年11月 电化学 E LECTROCHE M I STRY Vol .14 No .4Nov .2008 文章编号:100623471(2008)0420365204 纳米级L i Fe P O 4材料的水热模板法合成 及其性能研究 王思敏,郑明森,董全峰 3 (厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室,化学化工学院化学系,福建厦门,361005) 摘要: 采用水热模板法合成纳米级L iFeP O 4材料,改变水热反应中表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)的比例控制样品颗粒生成的大小.SE M 测试表明,合成的L iFeP O 4晶粒尺寸与表面活性剂的配比密切相关,范围在几十到几百n m 之间.充放电试验表明,合成的纳米级L iFeP O 4材料电极具有优良的电化学性能,其0.1C 放电最高比容量可达150mAh /g,而1C 和2C 放电比容量也分别有140mAh /g 和126mAh /g . 关键词: 锂离子电池;磷酸铁锂;水热模板法 中图分类号: O646;T M911文献标识码: A 随着能源和环境问题的日益突出,清洁能源倍受关注,这对二次电源提出了更高的要求.锂离子电池作为目前具有最高比能量的新型绿色二次电源体系,一直是研究者关注的重点,但锂离子电池的安全问题制约其在动力电池领域的应用.作为锂离子电池的正极材料,磷酸铁锂可极大地改善电池体系的安全性能.而且,该材料具有资源丰富、循环寿命长、环境友好等特点,是动力型锂离子电池正极材料的理想选择.然而较低的电子电导率和锂离子扩散系数制约了磷酸铁锂材料大倍率输出.目前提高磷酸铁锂材料电子电导率的主要方法有表面掺碳[123] 、表面贵金属包覆[4] 等,而提高锂离子扩 散系数则主要通过体相掺杂的方法[5] .此外,通过合成方法的控制制备纳米尺度的磷酸铁锂材料也 是改善磷酸铁锂材料大倍率性能的有效方法[6] . 本文采用水热模板法制备纳米级的磷酸铁锂材料,由控制软模板表面活性剂含量来改变所合成磷酸铁锂材料的晶粒尺寸,还研究了材料晶粒尺寸对电化学性能的影响. 1 实 验 1.1 L iFePO 4的制备 将H 3P O 4、L i O H ?H 2O 和FeS O 4?7H 2O 按1∶1∶3(by mol )配料,溶于去离子水,加入表面活性剂(十 六烷基三甲基溴化铵),搅拌混合均匀,然后转入 反应釜反应,抽滤,得到前驱体.将前驱体置于管式炉中,通氮气保护,煅烧12h,自然冷却到室温,即制得产物.分别将表面活性剂:0.13、0.27和0.48 mol ?L -1 3种不同用量制得的材料分别标记为A 、B 和C 样品. 1.2 材料表征 采用多晶粉末X 射线衍射仪(Panalytical X ’Pert 荷兰Panalytical 分析仪器公司)进行物相分 析,(CuK α靶,λ=0.154nm ,电流30mA,电压40k V,采用石墨单色器,超能探测器,扫描步长为 0.0167°/步,每步时间10s ).LE O 1530型场发射电子显微镜(英国Oxf ord I nstru ment 公司)观察材料的表面形貌. 电导率测量过程:把粉末状样品在模具中压成 圆柱状固体,测量圆柱上下表面间的电阻,按公式(1): κ=L /R πr 2(1)