毕业设计（论文）-纳米钼酸盐的制备及应用.doc

本科毕业设计（论文）题目：纳米钼酸盐的制备及应用 学生姓名： 学号： 090911223 系（部）：材料与化学工程 专业： 应用化学 入学时间： 2009年 9 月导师姓名：职称/学位： 讲师/硕士 导师所在单位： 池州学院 毕业设计（论文）提交时间：二一三年四 月池州学院本科毕业设计（论文）题目： 纳米钼酸盐的制备及应用 学生姓名： 项升 学号： 090911223 系（部）： 材料与化学工程 专业： 应用化学 入学时间： 2009 年 9月导师姓名： 朱子春 职称/学位：讲师/硕士 导师所在单位： 池州学院 学位论文独创性声明本人所提交的学位论文，是在导师指导下由本人独立完成的研究成果，对文中所引用他人的成果，均已进行了明确标注或得到许可。论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，不包含他人已申请学位或其他用途使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果，如有不实之处，由本人承担一切相关责任。 学位论文作者签名：日期： 年 月 日学位论文使用授权声明本人完全了解池州学院有关保留、使用学位论文的规定，允许论文被学校图书馆收藏并被查阅。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，有权将学位论文以非赢利的方式使用，有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索，有权将学位论文进行汇编。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名： 论文指导教师签名： 日期： 年 月 日日期： 年 月 日纳米钼酸盐的制备及应用摘 要纳米微粒因为具有其特殊的结构，从而使得它们在光、电、磁、敏感各个领域具有一般的材料不具备的特性，所以纳米材料有着很广阔的应用前景，主要体现在陶瓷、微电子、光电磁、化工、生物医学和军事等领域的应用。在最近几年的研究发现，金属钼酸盐在工业催化剂、发光材料、光催化材料、缓蚀材料以及颜填料等方面有着一定性能的应用，具有很高的经济价值和社会价值。对于纳米钼酸盐的合成制备方法主要有水热法和模版法以及其他方法，本文采用水热法来制备水合钼酸镍或水合钼酸钴纳米材料。通过控制不同的反应条件对纳米材料的形貌和尺寸进行研究，并对产物采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）以及紫外和荧光等方法进行分析研究和表征，并探讨了影响产物形貌的主要因素。关键词：纳米 钼酸盐 制备方法 分析表征 The preparation and application of nano molybdenum acid saltAbstractNanoparticles because of its special structure, which makes them in optical, electrical, magnetic, sensitive fields has the general characteristics of the material does not have.So nanomaterials has a broad application prospect. Mainly embodied in the ceramic, microelectronics, electromagnetic, chemical, biological, medical and military and other fields of application. Study found that in recent years, metal molybdate catalyst in industry, light-emitting materials, photocatalytic materials, corrosion materials, fillers and so . With a certain performance of the application has the very high economic value and social value. Preparation methods for the synthesis of nano molybdenum acid salt are hydrothermal method and template method and other methods.This paper adopts hydrothermal method for the preparation of hydration nickel or cobalt molybdenum acid hydrate molybdate nanomaterials. By controlling different reaction conditions on the morphology and size of nanomaterials were studied.The product uses X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (SEM) and ultraviolet and fluorescence methods for analysis and characterization, and discusses the main factors influencing the product morphology.Keywords: nanometer；molybdenum acid salt；preparation method；analysis of characterization目 录第一章 纳米材料概述 11.1纳米材料的应用 11.1.1 在陶瓷领域的应用11.1.2 在微电子领域的应用11.1.3 在光电磁领域的应用11.1.4 在化工领域的应用11.1.5 在生物医学领域的应用21.1.6 在分子组装领域的应用21.1.7 在环境保护领域的应用21.1.8 在军事领域的应用21.2纳米粒子的制备方法 21.2.1化学方法 31.2.1.1水热合成法 31.2.1.2沉淀法 31.2.1.3微乳液法 31.2.1.4溶胶一凝胶法 31.2.1.5气相沉积法 31.2.2物理方法 31.2.2.1真空冷凝法 31.2.2.2机械球磨法 41.2.2.3溅射法 41.2.2.4物理粉碎法 4第二章 纳米钼酸盐研究进展 52.1钼酸盐材料的概述 52.2 钼酸盐纳米材料的应用52.2.1 发光材料52.2.2 光催化材料62.2.3 缓蚀材料62.2.4 颜填料62.3 钼酸盐纳米材料的制备72.3.1 水热法 72.3.2 模版法 72.4 钼酸盐纳米材料的表征 82.4.1化学组成的表征 92.4.2晶态及颗粒度的表征 92.4.2.1 X射线衍射(XRD)表征法 92.4.2.2 扫描电子显微镜(SEM)表征法92.4.2.3 UVVis分光光度表征法 9第三章 水热法合成MMoO4nH2O纳米材料 113.1 引言113.2 实验部分 113.2.1 实验试剂113.2.2 实验过程113.2.3 实验结果与分析123.2.3.1 XDR与电镜谱图分析 123.2.3.2 紫外光谱分析 143.2.3.3 光致发光性能 15总结17参考文献18致谢19第一章 纳米材料概述纳米材料可以按照结构分为四类：具有原子簇和原子束结构的称为零维纳米材料；具有纤维结构的称为一维纳米材料；具有层状结构的称为范围内的称为三维纳米材料。还有以上各种形式的复合材料1。1.1纳米材料的应用纳米微粒具有特殊的结构，能产生表面与界面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效和应介电限域效应等，从而使得它们在光、电、磁、敏感等方面具有一般性材料不具备的特性，如: 熔点大幅度降低,润湿大大提高；表面活性增强,催化性能提高;矫顽力和磁化率大幅度的提高,当粒度小于某一临界值时出现超顺磁特性; 光电吸收和电磁波吸收增强，量子效应显著等。因此纳米材料在各个领域有着广阔的应用。主要体现在以下几个方面：1.1.1 在陶瓷领域的应用随着纳米技术的推广使用，大幅度改善了陶瓷材料强韧性、高温力学性能和超塑性，并且对材料的的热学、电学、磁学、光学等性能产生深远的影响。许多科学家认为，只要能够解决单相纳米陶瓷的烧结过程中抑制晶粒增长的技术问题，则它将具有更好的硬度、韧性、低温超塑性等优点。1.1.2 在微电子领域的应用纳米电子学是最新的物理理论和最先进的工艺手段的体现，按照全新的理念来构造电子系统，并开发物质潜在的储存和处理信息的能力，实现信息处理和采集能力的历史性突破，纳米电子学将成为下世纪信息时代的核心。1.1.3 在光电磁领域的应用纳米技术的发展，使微电子和光电子的结合更加紧密，在光电信息处理、传输、存贮、显示和运算等方面，使光电器件的性能显著提高。纳米材料具有优异的吸附功能，对电磁波具有一定的吸收和透过的功能，如新型的硅与碳化硅复合薄膜早浮法玻璃上沉淀，从而开发出新型的节能镀膜玻璃；用纳米二氧化钛制成的透明包装袋具有一定保鲜功能等。特别是在航天领域材料中的应用。碳纳米管可以作为超级纤维复合材料的增强体，电子开关、热敏电阻、发光、发热材料等。纳米磁性材料也有着广泛的应用，如纳米多层膜材料是有许多特殊的性能，在医学诊断、信息储存和传感器等方面有着特殊的作用。1.1.4 在化工领域的应用（催化方面的应用）纳米粒子具有高比面积和表面能使其选择性和催化活性高于传统催化剂，在化工领域具有广泛的应用。1.1.5 在生物医学领域的应用生物大分子是很不错的信息处理材料，每一个生物大分子自身就是一个微型处理器，分子在运动过程中以预测的方式进行状态变化，其原理类似与计算机的逻辑开关，利用这个特点与纳米技术相结合，就可以设计量子计算机。纳米技术在生命医学上的应用主要体现在纳米尺度的基础上了解生物大分子的精细结构与其功能的关系2，获取生命信息。1.1.6 在分子组装领域的应用自组装一般是指原子在底物上自发地排列成一维、二维、甚至三维有序的空间结构，由于维结构材料的物理化学性能与体材料有明显的不同，它们与低维材料的大小和形状密切相关，尤其当有至少一维尺寸位于纳米范围内时，将会有许多独特的性能出现。1.1.7 在环境保护领域的应用纳米技术可用于治理和监控环境问题3, 减少副产物和污染物的排放, 发展绿色清洁的加工技术。环境科学领域有功能独特的纳米膜，这种膜能够探测到由生物和化学制剂造成的污染，能对这些污染制剂进行过滤，从而消除污染。1.1.8 在军事领域的应用纳米技术在军事领域具有广阔的应用前景, 不仅可制备高强度的材料,而且可提供具有特殊用途的功能材料, 如远红外吸收、微波吸收、雷达波吸收、抗电磁干扰、侦察与反侦察、隐形与反隐形等新型材料。在未来的战争中, 一种采用纳米技术制备的类似蚂蚁、苍蝇或蜻蜒的侦察物可在敌人毫无防范的情况下深入敌军机构, 刺探军事情报, 并通过特殊的装置将信号传入控制系统。总之,纳米粒子在各个领域的应用都很广泛,用其制成的材料质地均匀,具有轻、薄、短、小等特点,这正好符合当前世界上发展尖端科技与资源高效开发的双重要求。纳米微粉的制备及应用开发,现在已经是发达国家尤为关注的重要问题,在计划上已经成为21世纪的支柱产业之一。我国由于起步比较晚,不管在纳米材料制备上,还是在应用开发上和世界发达国家都存在一定差距,而且很多高新技术领域迫切需要纳米材料,因此我国纳米材料的研究与开发,有着现实而广阔的前景。1.2纳米粒子的制备方法德国科学家Gleiter等人在1984年用惰性气体凝聚法成功地制得铁纳米微粒，从此纳米材料的制备与开发取得重大进展。制备方法也越来越多，为纳米材料的进一步研究奠定了基础。其制备方法总结如下：1.2.1化学方法1.2.1.1水热合成法指的是高温高压下在蒸汽或水溶液中合成,再经过热处理分离得到纳米粒子。在水热条件下离子反应和水解反应可以得到加速促进,一些在常温常压下反应速率比较慢的热力学反应,在水热条件下可以得到快速。其特点纯度高,分散性好、粒度易控制。1.2.1.2沉淀法在盐溶液中加入沉淀剂，反应后形成不溶性的氢氧化物、水合氧化物或盐类从溶液中析出,将溶液和溶剂中原有的阳离子除去,把沉淀物热处理得到纳米材料。操作比较简单容易,但纯度低,颗粒半径大,适合制备氧化物。为避免纳米粒子的团聚,可通过控制沉淀中反应物的浓度、PH值以及冷冻干燥技术,以获得颗粒分布窄、大小为15nm一25nm的超细纳米粉。这里使用的表面活性剂用来控制晶体的生长、防止颗粒的团聚。1.2.1.3微乳液法两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液,在微泡中经成核、聚结、团聚、热处理后得纳米粒子。其特点是实验装置简单,能耗低,粒子的单分散和界面性好,粒径小,分布窄,不易聚结,n一VI族半导体纳米粒子多用此法制备。1.2.1.4溶胶一凝胶法金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化,再经低温热处理而生成纳米粒子。其持点反应物种多,反应条件温和,产物颗粒均一,纯度高,过程易控制,化学成分可以有选择的掺杂,烧结温度比传统的固相反应方法低200一500,易于工业化,能制得化学活性大,单组分或多组分分级混合物,适于氧化物和n一VI族化合物的制备,但在焙烧过程中易发生团聚。1.2.1.5气相沉积法利用金属化合物蒸汽的化学反应,生成所需化合物在保护气体环境下快速冷凝,合成纳米材料。其特点产品纯度高,粒径小,粒度分布窄,具有良好的分散性,化学反应活性高,工艺可控和连续。常用来制备氧化物外,改变介质气体,还可适用于直接合成有困难的金属、氮化物、碳化物、硼化物等非氧化物。1.2.2物理方法1.2.2.1真空冷凝法用真空加热、蒸发、等方法使原料气化或形成等粒子体,然后骤冷。其特点纯度高、结晶组织好、粒度便于控制,但对设备和技术要求比较高,成本高,不适合工业化大规模生产。1.2.2.2机械球磨法在20世纪60年代美国发展起来的一项技术,是利用球磨机内部硬球的振动或转动,对原料进行强烈的搅拌、撞击和研磨,将金属、合金或复合材料粉碎为纳米级颗粒。其特点操作简单、成本低,为发展新材料开辟了新途径。但颗粒分布不均匀,产品纯度低, 产品容易被污染,也容易被氧化。1.2.2.3溅射法它是利用高能粒子撞击靶材料表面的原子或分子交换能量或动量,使得靶材表面的原子或分子从靶材表面飞出后沉积到基片上形成纳米材料,在该法中靶材料无相变,化合物的成份不易发生变化,它几乎可以使所有物质气化,主要用来制备纳米薄膜,也用于纳米金属和纳米陶瓷。1.2.2.4物理粉碎法用电火花爆炸或者机械粉碎等方法得到纳米粒子。其特点操作简单、成本低,但产品纯度低,颗粒分布不均匀。除了以上这些方法以外，还有共沉淀法、模板合成法、喷雾法、冷冻-干燥法、微波辐照法、激光聚集原子沉积法等制备方法4。在纳米材料制备过程中5，受料液的流速、浓度、温度与加料方式，反应器的结构、类型与操作方式，过程中均相成核与异相成核生长，成核生长反应的动力学因素，传热、传质、流速与混合的工程因素和产物的大小、分布、晶型、比表面积、组成与得率等因素的影响6，需要加以注意。第二章 纳米钼酸盐研究进展2.1 钼酸盐材料的概述瑞典的埃尔姆在1782年用木炭和钼酸混合物密闭灼烧时，分离出一种金属，命名为molybdenum，即为钼；1953年，科学家确定钼是动植物和人体所必需的微量元素；我国的钼资源产量居世界第二位。钼属于化学元素周期表中的VIB族元素，同族元素有钨和铬，三者的物化性能有许多相似之处，它们都是过渡金属。钼主要用于生产不锈钢、工具钢、铸铁、低合金钢、合金钢、超级合金、钼基合金和钼加工材等。多金属氧酸盐包括同多金属氧酸盐和杂多金属氧酸盐。Berzelius在1826年报道了第一个多金属氧酸盐(NH4)3PMo12O40nH2O后，到现在已有将近200年的发展历史。到了20世纪80年代后，随着现在科技技术的发展，多金属氧酸盐得到飞速的发展。尤其是第一个以杂多酸作催化剂的工艺在1972年实现工业化之后，这个项目的研究受到很多国家的高度重视。金属钼酸盐和钨酸盐是无机材料中的重要组成，属于多金属氧酸盐的一个分支，其在工业催化剂、光致发光、光纤和湿度传感器上等方面有重要的应用。其中，具有白钨矿结构的ABO4型(A= Pb、Zn、Mn、Fe、Ca、Sr、Ba、Mg、Co和Ni等；B=Mo或W)钼酸盐或钨酸盐材料的研究最为广泛。例如钼酸盐具有高比表面和表面能、高选择性和多活性点等特性，它是一种很好的催化剂。特别是作为烃类选择氧化反应的催化剂这一方面已经有很多的报道。并且其具有优越的发光性能和良好的显色、变色效应，是一种良好的激光施主材料。如钨、钼的氧化物或其酸盐有可能成为彩色显示器中三基色的来源，在超大屏幕彩色显示器中获得应用。如果在卷烟中加入钼酸盐添加剂(MnMoO4，CoMoO4等)，则可以有效地降低烟气中自由基、焦油和芳香化合物的含量。在日常生活中，钼酸盐也有着重要的运用，和普通清洗剂相比，含钼酸盐的清洗剂不仅无毒、无腐蚀性，并且清洗的洁净度很高,带动了在各个领域的发展，具有很高的的经济价值和社会价值。2.2 钼酸盐纳米材料的应用2.2.1 发光材料钼酸盐材料具有优越的发光性能，它是一种自激活荧光体。我们通过实验验证发现，钼酸盐的物理化学稳定性比较强，它可以作为发光材料的基质，在近紫外光区有很强并且很宽的电荷迁移吸收带，能够发出波长单一的澄光或者绿光；还可以经过激发后将能量传递给掺杂在钼酸盐中的稀土离子 （例如 Eu3+）, 从而发出红光。钼酸盐之所以具有发光的特性主要是源于 MoO42- 基团的电子转移，电子由O原子2p轨道向Mo原子4d轨道转移。因为纳米材料的尺寸和微观形貌的不同会影响它的电子结构，从而进一步影响到载流子从价带跃迁至导带，进而改变释放出来的光子的能量和数量，最终引起光性能的变化。2.2.2 光催化材料 在最近几年出现了有关钼酸盐在光催化领域应用的报道。特别是Bi2MoO6因为具有很特殊的能带结构和位置，引起了虚弱研究者的重点关注。下表列出了部分钼酸盐在光催化领域的报道7表1 钼酸盐纳米材料的光催化性能评价2.2.3 缓蚀材料 缓蚀剂指的是一种在一定的浓度和形式存在于介质中，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物。钼酸盐是一种无毒的氧化性缓蚀剂，单独用的时候缓蚀效果不明显，而且消耗量也很大。如果与其他化合物复配使用的话，可以明显的提高缓蚀性能。2.2.4颜填料绝大多数的钼酸盐无毒，颜色比较纯正、绚丽，而且具有良好的耐热性、耐候性和分散性，可以替代对生态环境有污染的传统无机染料（PdS、CdS等），被用来当作油墨、油漆、塑料、玻璃和陶瓷的颜填料，在这一领域有着广阔的应用前景。2.3 钼酸盐纳米材料的制备鉴于金属钨、钼酸盐的重要价值，对它们的认知越来越多，怎样合成钨、钼酸盐纳米材料成为许多科学家关注的问题。钼酸盐钨酸盐纳米材料的合成方法有很多，但总结起来主要有两种，即水热法和模板法。2.3.1 水热法：水热法由于自身的特点，一直被认为是比较有效的方法，需要的反应温度低，活性高，有利于生成具有规则取向的完好晶体材料，而且产物的纯度较高，易于控制。张志毅8用水热法制备单斜钼酸亚铁纳米棒，对合成的样品进行表征：图1 利用水热法合成的钼酸铁的扫描电镜图片2.3.2 模板法：模板法合成纳米材料是90年代发展起来的一种前沿技术，分为硬模板和软模板两种。硬模板合成是将具有纳米结构、价廉易得、形状易控的物质作为模板，通过物理或者化学方法将相关材料沉积到模板中，然后移除模板，得到具有模板规范形貌和尺寸的纳米材料的过程。米艳9以长链的阳离子表面活性剂作为结果导向模板，在液相体系中控制合成了由一维纳米结构组装成的CaMoO4三维花状结构。图2模板法合成的钼酸钙扫描电镜照片（a、b、c），d为透射电镜图片 2.4 钼酸盐纳米材料的表征 纳米颗粒粒径、颗粒形状和粒度分布有多种研究方法,可从化学组成，晶态及颗粒度等方面进行表征：2.4.1化学组成的表征化学组成是纳米粒子及其产品性质的决定性因素，化学组成的表征方法可分为仪器分析法和化学方法。但是仪器分析法有独特的优越性。如采用等离子体光谱仪(ICPS)、原子激发光谱(AES)、原子发射光谱(AAs) 对粉体的化学成分进行定性及定量分析。此外，还可应用X 光荧光(XRFS)和电子探针微区分析法(可对粉的整体及微区的化学成分进行测试)，而且与扫描电镜(SEM)配合，得到微区相对应的形态图象及成分分析图象；采用X 光电子能谱(XPS)分析粉体的化学组成和结构、原子价态等与化学键有关的性质。当然，目前对于纳米微粒，重要的还是进行晶态及颗粒度的表征，下面我们就重点介绍一下晶态及颗粒度的表征方法。2.4.2晶态及颗粒度的表征X 射线衍射(XRD)是现在最为成熟、应用最广的颗粒度和粉体晶态测试方法，而扫描电子显微镜是最直观的、最常用测试手段。除此之外电子衍射(ED)法可用于粉体物相、粉体中个别颗粒的具体结构分析；高分辨率电子显微分析 (HREM)分析粉体的表面微观和空间结构结构。出上述之外，常用的粉体颗粒测试方法还有扫描隧道显微镜技术（STM）、表面增强拉曼散射（SERS）、紫外可见光谱、原子力显微镜（AFM）、X 射线离心沉降法(测量范围0.012 m)，气体吸附法(0.01l 00 m)，X 射线小角散射法(0 .001-0 .2 m)、激光散射法(0 .0022 m)。2.4.2.1 X射线衍射(XRD)表征法鉴定物质晶相的有效手段主要是通过X射线衍射技术完成的，包括广角X射线衍射(WAXS)和小角X射线衍射(SAXS)。通过X射线衍射图谱可以确定纳米单元的结构参数，获得纳米粒子或基体近邻原子排布的变化情况；同时也可以确定纳米粒子的体积分数、粒径分布和基体界面面积、粒子排布造成的干涉效应；还可以分析晶体的结构。对于简单的晶体结构，我们可以依据衍射图谱可确定晶胞中的晶胞参数，原子位置以及晶胞中的原子数。利用XRD图，结合Debvescherrer公式，可由衍射射峰的半高宽计算对应晶面方向上的平均粒径。2.4.2.2 扫描电子显微镜(SEM)表征法透射电子显微技术是用电子束作照明源，通过电磁透镜聚焦成像的电子光学分析技术，它的分辨率大约为1nm。用扫描电子显微镜可以研究纳米材料的结晶情况，观察纳米粒子的形貌、分散情况，测量和评估纳米粒子的粒径。这种方法能准确、直观地表征纳米粒子，目前已制备出的纳米钼酸盐主要有球形粒子状、棒状和树枝状等。超声15min，生成近球形的粒子；继续超声，已形成的钼酸盐粒子沉积下来，然后扩散、附着，如此循环，不断生长，最后长成树枝晶。参考文献描述这类分形生长为扩散限制分形生长DLA(diffusionlimited aggregate)10。2.4.2.3 UVVis分光光度表征法紫外一可见分光光度法是利用物质的分子吸收200800nm 光谱区的辐射从而进行分析测定的方法。这种分子吸收光谱是分子轨道上的电子和价电子在电子能级之间跃迁的时候产生的，被广泛用于无机和有机物质的定性和定量分析。对纳米钼酸盐的制备体系，用紫外一可见分光光度计检测。吸收峰的位置随粒径的增大而向长波移动。这种红移现象与纳米离子和介质的介电常数的差值相关，|的值越大，则红移越大。第三章 水热法合成MMoO4nH2O(M=Co、Ni)纳米材料3.1 引言金属钼酸盐在无机材料中占有重要的地位，可以被应用到工业催化剂、光纤、光致发光和湿度传感器等方面。作为催化材料，钼酸盐具有高比表面和表面能、多活性点、高选择性，所以一直以来受到人们的广泛关注。同时，钼酸盐很有可能作为一种新型的光电子器件材料，或者作为生物学荧光标记物。本实验是采用水热法来制备水合钼酸镍或水合钼酸钴纳米材料，期望得到较好的产物结构和形貌。主要通过控制不同的反应条件(温度和时间)来考察其对纳米材料的尺寸和形貌的影响，并对产物的紫外和荧光等光学性能和比表面积进行测试研究。3.2 实验部分3.2.1 实验试剂六水合硝酸钴 分析纯 六水合硝酸镍 分析纯 二水合钼酸钠 分析纯 十二烷基硫酸钠(SLS) 分析纯 十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) 分析纯 聚乙二醇4000 (PEG4k) 分析纯 聚乙二醇10000(PEG1w) 分析纯 聚乙烯吡咯烷酮(PVP) 分析纯 3.2.2 实验过程在实验过程中不锈钢高压反应釜作为反应器，同时选取12ml的聚四氟乙烯作为内衬，在洁净干燥的聚四氟乙烯容器中依次加入110-4 mol 的金属盐溶液、110-4 mol的NaMoO42H2O，110-4 mol的添加剂和8-10 ml的去离子水，然后把内胆放入超声清洗器中分散10-20分钟；取出反应釜内胆并擦拭掉外部的水，放入不锈钢反应釜中密闭；密闭的反应釜放入温控恒温干燥箱中（温度范围100-200 C）并保持6-24 h；反应结束后取出反应釜自然冷却到室温；用去离子水离心洗涤3-4次样品后，再用无水乙醇离心洗涤样品2-3次；最后获得的样品分散于无水乙醇中。 3.2.3 实验结果与分析对获得的产物进行一系列的理化表征。选用X射线粉末衍射仪（XRD）确定产物的晶型和纯度。实验中，采用的扫描的速率为0.02 s-1、扫描的2 角范围从10到70、操作电压和电流分别是40 kV 和 40 mA。利用扫描电子显微镜(SEM)观察和获得样品的微观外部形貌，扫描电镜在加速电压为20 kV，真空度为10-4Pa的条件下进行。样品的紫外-可见吸收性能由紫外分光光度计测定。3.2.3.1 XDR与电镜谱图分析图3为制备的水合钼酸钴纳米粒子的X射线衍射图谱。从谱图中可以看出，产物的晶体类型一致，没有其他杂峰存在，显示了良好的纯度。通过和文献11。进行比对，确定产物为CoMoO43/4H2O。图4为制备的NiMoO4H2O纳米粒子的X射线衍射图谱。通过检索发现产物的谱图和国际标准谱图库（JCPDS）中的NiMoO4H2O的谱型一致，卡号为13-0128。图3 不同温度下反应6 h后所得的CoMoO43/4H2O的XRD图谱(a)100 C，(b)120 C，(c)140 C，(d)160 C和(e)180 C图4 不同温度下反应24 h后所得的NiMoO4H2O纳米材料的XRD图谱(a)100 C，(b)120 C，(c)140 C，(d)160 C和(e)180 C图5 为160 C不添加任何调控剂，反应12小时后所得水合钼酸钴与水合钼酸镍的扫描电子显微镜照片。从图中可以看出，CoMoO43/4H2O为大规模且形貌均一的一维纳米棒；NiMoO4H2O是分散状的一维纳米棒和由无数的纳米棒组装而成的三维笼状微球体。 图5 160 C时反应12 h后(a) CoMoO43/4H2O和(b) NiMoO4H2O的扫描电镜图片3.2.3.2 紫外光谱分析如图6和图7所示，为相同温度下反应不同时间时水合钼酸钴纳米粒子的紫外光谱。由图中可以看出，每条曲线从紫外区域到可见光区域都有一个较宽的吸收带，并且在相同温度下，随着时间的延长，基本都出现了不同程度的蓝移现象。这可能是由于于温度不变时，随着时间延长，水合钼酸钴纳米棒的形状变的较小，出现了纳米粒子的小尺寸效应。图6 100 C反应不同时间后所得水合钼酸钴的紫外光谱(a)6 h和(b)12 h 图7 120 C反应不同时间后所得CoMoO43/4H2O的紫外光谱(a)6 h和(b)12 h3.2.3.3 光致发光性能通过查阅文献，发现对MMoO4nH2O(M=Co、Ni)纳米材料的光致发光性能的材料信息较少。以水合钼酸钴为例，我们对不同温度下加热6小时后所合成的产物进行了荧光分析，并发现其表现出了良好的荧光性能。实验中使用250nm作为激发波长，如图8所示，是在不同温度下加热6小时后得到的水合钼酸钴产物的荧光图谱，从图中可以看出，在同一激发光的激发下，产物的发射峰位置基本上都是差不多的，都在306 nm这个峰值出现有最强吸收峰出现，在317 nm左右得到一较小的峰。图8 不同温度下反应6小时后所得水合钼酸钴产物的荧光光谱(a) 100 C，(b) 160 C和(c) 180 C 总结 本实验主要研究了以六水合硝酸镍、六水合硝酸钴与二水合钼酸钠作为基本原料，采用简单的水热法来制备水合钼酸镍或水合钼酸钴纳米材料，由此得到了产 物的新貌分别为笼状纳米微球或纳米棒。实验中通过控制反应条件(温度和时间)，最后通过实验结果发现，改变温度和时间并没有对纳米材料的尺寸和形貌起到决定性的调控作用，所得的产物是按照自身的特性进行生长的。在对水合钼酸镍或水合钼酸钴纳米材料的光学性能进行研究时发现，以水合钼酸钴为例，在紫外可见吸收光谱实验中，产物出现了较宽吸收带，并且在相同温度下，延长反应时间会有蓝移现象发生。在光致发光性能的研究中，产物也表现出了良好的荧光特