金屬鎳微米-納米結構的制備與自組裝.pdf

1、1.本論文研究了室溫下通過犧牲模板法制備鎳微米空心球的方法.在合適的反應條件下，通過Ni2+離子和鋅球表面的置換反應在鋅表面形成一層均勻的鎳殼，然后用NaOH溶液溶去鋅和ZnO等組成的核，得到比較規(guī)則的鎳微米空心球.實驗發(fā)現，氨水和鎳鹽的濃度是形成規(guī)則鎳空心球的關鍵條件.掃描電子顯微鏡和X-射線衍射儀分析可以發(fā)現，這些鎳空心球的直徑主要分布在3到8微米之間，組成鎳空心球的晶粒尺寸在5nm左右.室溫磁測量表明，空心球的飽和磁化強度Ms的值

2、(11.2emu/g)明顯低于鎳粒子的飽和磁化強度(文獻報道大約在32emu/g)，這可能是表面效應引起的.這些空心球在催化等方面都具有潛在的應用價值. 2.研究了粒子形貌和聚集狀態(tài)對磁場誘導組裝的影響.首先，通過簡單的水熱反應合成了鎳納米微晶，在磁場誘導下實現了鎳的針狀納米微晶自組裝，發(fā)現針狀納米微晶在磁誘導過程中，其易磁化軸與磁力線方向一致，組裝成多晶納米線，材料的磁性能也明顯得到改善。其次，研究了鎳空心微球在磁場誘導下的自

3、組裝行為，發(fā)現隨著外磁場強度的增強，鎳空心微球的排列逐漸有序化.最后，結合實驗室最近在其他特殊形貌和聚集狀態(tài)的磁性粒子自組裝方面的工作，對具體結果進行了分析討論.發(fā)現，除了片狀，其他特殊形貌的磁性納米粒子在磁場下都趨向于組裝成線形或者鏈形，磁性能都得到了提高；合成的時候加磁場比僅對制備好的納米粒子加磁場，組裝后的產物結構更穩(wěn)定；實心結構比空心結構更容易受磁場誘導，結晶性好的磁性材料也易于在磁場下組裝；非磁性包裹層有利用阻止磁性納米材料團