1. 研究目的与意义
随着近几十年来的飞速发展,新型材料的需求不断在增加以便适应于当今社会。纳米材料就是新型材料中的典型代表,与传统材料相比,纳米材料具有特殊的表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应及量子尺寸效应,从而在光致发光、电化学、超级电容器航空航天等领域拥有巨大应用价值。纳米粒子往往具有非常庞大的比表面积,因此常常被用来作为高活性的催化剂以及吸附剂,我们完全可以将纳米材料概括为“更轻、更高、更强”,这种材料带给人们生活上还有诸多领域上的便利,因为这种材料的小体积大作用,将大大提高人类的资源和能源利用空间。因此在未来的很多年间,纳米材料永远是世界上各个国家的争相发展的热点。
钼酸盐基于自身的特殊结构,被广泛应用于光学纤维、微波、微电子、催化以及湿度传感器等方面,尤其是具有白钨矿结构的钼酸盐,在发光材料领域(如激光、闪烁体、发光二极管等)应用广泛。根据实验研究发现,钼酸盐发光性能的优越高低与材料形貌和颗粒的尺寸分布息息相关,形貌一致并且颗粒尺寸分布窄的材料性能更加优越。钼酸纳米材料由于具有特珠的钼酸盐晶格结构及纳米材料高比表面能、多活性位点等优势,从而成为无机纳米材料的重要研究方向之一。尤其是可控设计制备形貌规整且尺寸约一的低维钼酸热纳米材料。进而有目的性的调控材料的宏观性能被认为是开发及有效利用该类材料的重要基础。基于此,运用何种方法及适合条件来制备合成具有良好微观形貌、粒度均匀、纯度高且产量大的钼酸盐微纳米材料成为钼酸盐材料的研究领域的研究热点和重点。(背景)
本实验的目的是通过几种不同的制作方法控制合成钼酸钙样品,通过几种方法的对比分析其中的优势与不足,通过了解,实验室常用的几种方法便是水热法、微乳液法、微波法、电化学法以及溶胶-凝胶法。不同的合成方法当然对于合成结果的影响也是不同的,因而也直接影响着合成产品的性能,最终影响到材料的宏观性能。
2. 研究内容和预期目标
1、本次研究主要内容为测试制备合成的钼酸钙粉末的导电性能与导光性能,探究不同形貌的外观对于产品性能的影响;
2、采用微波辐照法,通过搅拌反应机和微波反应机的机器运作,制备出钼酸钙粉末以备后续的实验;
3、考虑到各种参数对产品性能的影响,在制作实验流程的时候应该提前做好准备,应对好可能发生的各种情况;
3. 研究的方法与步骤
通过对现有实验条件的考量,本次拟采用的研究方法是微波法,这种方法不仅流程简单、操作简便,而且通过对微波炉的操控还能掌控产物的形貌,进而对产品的性能有更深层次的了解。研究步骤如下:
1、将10-40mol(NH4 )6Mo7O24#8901;4H2O粉末溶于18.4 ml蒸馏水中,在搅拌机中温和的搅拌15分钟,然后将0.5000 g的MCMB分配到上述溶液中(NH4 )6Mo7O24溶液中,一个黑色的混合物立即出现;
2、然后,将1-8molCa(NO3)2#8901;4H2O晶体加入到5.0 ml的蒸馏水中,形成透明的前驱体;
4. 参考文献
[1] 张永方. 钼酸钙和二氧化锰微纳米材料的可控制备及性能研究[D]. 天津工业大学,2016.
[2] 巩强. 钼酸盐微/纳米材料的微乳液控制合成,结构转变及机理研究[D]. 上海交通大学,2007.
[3] 韩素平,周水清,白紫兰等.钼酸钙微米材料的合成及表征[J]. 广东化工,2020,47(21):31-32.
5. 计划与进度安排
1、2024.12.19~2024.02.23:查阅课题相关资料,熟悉课题背景资料。
2、2024.02.24~2024.03.02:设计实验方案,撰写开题报告。
3、2024.03.03~2024.03.10:初估构建设计方案,并对方案的可行性进行理论论证
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