基於可反應離子液體的無機納米材料新合成途徑的研究

《基於可反應離子液體的無機納米材料新合成途徑的研究》是依託山東大學，由李鐘號擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於可反應離子液體的無機納米材料新合成途徑的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李鐘號
• 依託單位：山東大學

中文摘要

利用微波輔助可反應離子液體法合成金屬氧化物、金屬氫氧化物納米材料及其與碳納米管的複合材料。主要研究金屬鹽濃度、不同鏈長離子液體、碳納米管濃度、微波功率以及反應時間等對所制材料的形貌、性質和生長機制的影響。提出一種利用微波在可參加反應的離子液體中合成無機納米材料的新思路：離子液體既作為溶劑為反應提供吸收微波的溶劑環境，又作為反應物參加反應，同時作為納米材料生長的形狀控制劑。該研究體系反應組分數少，且不含任何添加劑，充分發揮了離子液體在納米材料合成中的作用。本項目研究有助於發展製備新型無機納米材料及碳納米管複合材料的通用方法，闡明離子液體在納米材料製備中的作用機制，獲得性能優異的光催化材料和氣敏感測材料。

結題摘要

離子液體有時可以獲得傳統溶劑中很難製得的納米材料，因而離子液體在合成優良性能的納米材料方面具有廣闊的套用前景。本項目利用離子液體合成出多種具有套用前景的金屬氧化物（氧化鋅，二氧化錫，氧化銦，三氧化鎢，氧化銅，二氧化鈦等），金屬（鈀，金），雙金屬（金-鈀，金-鉑，鉑-鈀）納米材料以及碳納米管複合材料。研究了離子液體的濃度、反應溫度、金屬鹽濃度、離子液體的陰離子、離子液體有機鏈長度以及反應時間等因素對所合成材料的形貌、性質和生長機制的影響規律。實驗證明離子液體對納米材料的生長具有良好的“形狀控制劑”作用，可以實現多種有趣納米結構的調控。合成的金屬氧化物納米材料構築的氣敏感測器件對乙醇，甲醇，丙醇，乙酸乙酯，甲苯等具有較好的氣敏感測性能。所構築的氣敏器件具有靈敏度高，回響時間快速的優點，感測性能優於目前大部分已報導的同類材料構築的氣敏元件，在氣敏感測領域具有重要的套用價值。合成的二氧化鈦納米材料的光催化性能優於商用P25二氧化鈦催化劑，在有機染料降解領域具有廣闊的套用前景。合成的金屬、雙金屬以及碳納米管複合納米材料對甲醇、乙醇等具有很好的電催化活性，在燃料電池電極材料方面具有重要的套用價值。 本項目研究為納米材料的合成提供了新的合成途徑，闡明了離子液體在材料生長過程中的調控機制，為材料的可控制備提供了有力的理論依據，並且為氣敏感測、光催化以及電催化領域提供了具有廣闊套用前景的納米材料。