邻菲咯啉铈(III)配合物的形貌可控制备表征及性能研究

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摘要：以水为溶剂、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂，在水浴的条件下合成1,10-邻菲咯啉合铈(III)配合物，并通过红外光谱和粉末XRD方法推测配合物的组成为：[Ce(NO3)3(Phen)2]。扫描电镜（SEM）测试结果显示，通过控制CTAB浓度和不同反应温度，可以得到分散良好，尺寸均一的方形1,10-邻菲咯啉合铈(III)。根据实验结果，探讨了方形1,10-邻菲咯啉合铈(III)的形成机制和生长过程。最后，使用热重实验研究了配合物的热性能。60895

毕业论文关键词：1,10-邻菲咯啉合铈(III)配合物，合成，形貌，热重

Abstract：This paper uses water as solvent and sixteen alkyl three methyl bromide (CTAB) as surfactant in water bath conditions, introduces the synthesis methods of 1,10-phenanthroline and cerium(III), infer the composition of the complex by infrared spectroscopy and powder XRD method, the correct composition formula: [Ce(NO3)3(Phen)2]. Scanning electron microscopy (SEM) test results, by controlling CTAB concentration and different reaction temperature can get good dispersion, uniform size square 1,10-phenanthroline and cerium (III). According to the experimental results, discusses the square 1,10-phenanthroline and cerium (III) formation mechanism and growth process. Finally, thermal property of the complexes was investigated using thermogravimetric experiment.

Keywords：1,10-phenanthroline and cerium (III) complexes， synthesis， morphology， TG

1 前言 5

1．1 纳米材料特性 5

1．2 纳米材料的合成方法 6

1．3 纳米材料的应用 7

1．4 纳米材料的研究现状 8

1．5 表面活性剂在纳米材料形貌控制中的作用 8

1．6 稀土氧化物的性质、用途及其研究进展 9

1．7 二氧化铈的结构性质、用途 10

1．8 选题的目的和意义 11

2 实验部分 11

2.1 试剂 11

2.2 仪器 12

2.3 实验步骤 12

2.4 结果与讨论 12

2.4.1 红外谱图 12

2.4.2 XRD分析 13

2.4.3 热重分析 14

2.4.4 扫描电镜测试（SEM） 15

结论 18

参考文献 19

致谢 20

1 前言

近年来，世界各地都在积极开展新材料的开发研究。纳米材料就是最受关注的新材料之一，它的内容是在纳米尺寸范围内认识和改造自然，通过直接操纵和安排原子、分子而创造新物质[1]。由于稀土微/纳米材料独特的光、声、电、磁、热、催化等性能以及它各种潜在的应用，近年来人们对其产生了极大的研究兴趣。稀土氧化物是一类重要的稀土化合物，其中，CeO2是一种廉价、分布最广的稀土氧化物。CeO2及其复合物在固体燃料电池、催化和陶瓷材料等领域中得到了广泛的应用。为此，本论文以邻菲咯啉铈为研究对象，选择性地控制合成条件制备出一些形貌规则的微/纳米结构，并对其合成规律进行归纳总结以及研究其性能，以期对其它稀土氧化物微/纳米结构的合成提供理论依据和方法路线。