超细氧化铅的固相合成研究1.doc

学科分类号：070301 湖南人文科技学院 本科生毕业论文题 目：超细氧化铅的固相合成研究 Study on Ultrafine copper oxide Synthetised by Solid State Reaction 学生姓名： 伍艳锋 学号 08407104 系 部： 化学与材料科学系 专业年级： 化学专业 2008级 指导教师： 陈 艳 职 称： 讲 师 湖南人文科技学院教务处制湖南人文科技学院本科毕业论文诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名： 年 月 日目 录摘要 1关键词 1Abstract 1Keywords 2前 言21 实验部分31.1 主要试剂及仪器31.1.1 实验所用主要试剂31.1.2 实验所用主要仪器41.2 氧化铅的制备51.2.1 纳米氧化铅的制备51.2.2 棒状纳米氧化铅的制备51.3 表征手段51.3.1 X射线粉末衍射(XRD)51.3.2 激光粒度分布(LPSA)51.3.3 综合热(DTG)52 结果与讨论62.1 不同条件对纳米PbO的影响62.1.1 不同干燥温度对纳米PbO的影响62.1.2 不同Pb()化合物对纳米PbO的影响72.1.3 不同反应物摩尔比对纳米PbO的影响82.1.4 不同卤化物对纳米PbO的影响102.1.5 不同量的卤化物对纳米PbO的影响112.2 纳米PbO的综合热分析132.3 反应机理及纳米棒的形成机理132.3.1 反应机理132.3.2 纳米棒的形成机理143 结论15参考文献15致 谢16原 创 性 声 明17湖南人文科技学院毕业论文超细氧化铜的固相合成研究伍艳锋指导教师陈艳（湖南人文科技学院化学与材料科学系 湖南 娄底 417000）摘要：以Cu()化合物和NaOH为原料进行室温固相化学反应直接合成超细氧化铜，并用X射线衍射仪、激光粒度分布测定仪以及红外对超细氧化铅进行结构表征，再考察干燥温度、不同的Cu()化合物、反应物的摩尔比、表面活性剂及其用量对超细氧化铜粒径的影响。实验结果表明：在Pb(Ac)23H2O:NaOH为1:3的摩尔比条件下，所制备的超细氧化铅最佳，粒径平均大小为1.63um；在反应体系中添加表面活性剂改变了超细氧化铅的粒径。关键词：一步室温固相法；Pb()化合物；超细氧化铅；卤化物；粒径 Study on Ultrafine copper oxide Synthetised by Solid State Reaction Wu YanfengTeacher: Chen Yan (Hunan institute of humanities chemical and material science technology of hunan Loudi 417000) Abstract:The method of one-step solid state reaction at room temperature does not require the solvent and is simple and easy to operate . It has little environmental pollution and the ratio of production is high , and the particle size is equality , has no reunion phenomenon . It made the synthetic process simpler and energy-saving as well . Superfine lead oxide were synthetised by solid state reaction at room temperature via lead() compounds and sodium hydroxide and characterized by XRD , LPSA and DTG . The influence of different factors on the particle size of superfine lead oxide such as the drying temperatures , lead() compounds , the mole ratio of reactants , haloid and the amount of haloid were investigated as well . It was proved that when the ratio of lead() compound (Pb(Ac)23H2O) to NaOH is 1:2 , the product (superfine lead oxide) is best and the particle size is in microns . Haloid have important effects on the particle size of superfine lead oxide and if add sodium chloride to the reaction system , the result is good . If add sodium bromine or sodium iodine to the reaction system , it turns to superfine beta lead oxide and its particle size ranges from 0.3um to 3.5um. Keywords: one-step solid state reaction at room temperature ; lead() compounds ; superfine lead oxide ; haloid ; particle size前 言纳米材料的优异特性使纳米材料的研究和在实际中的应用研究成为新的热点，其应用极为广泛。纳米级氧化铅有两种晶体结构：四方结构(相)和正交结构(相)，其粒径介于1nm-100nm之间，它是一种新型功能精细无机材料，有着广泛的应用前景。由于颗粒尺寸的微细化，使得纳米微粒产生了本体块状材料所不具备的表面效应、小尺寸效应、量子效应和微观量子隧道效应等1，可用于制造高折射率的光学玻璃、陶瓷瓷釉、精密机床的平面研磨剂以及用于医用原料、橡胶着色等2；纳米PbO还可作为可充碱锰电池的添加剂，可使MnO2在深度放电时呈现较好的可逆性，经过纳米PbO改性的MnO2电极电流比经过普通PbO改性的峰电流大4%以上，明显改善了电极的性能3-8；纳米粒子粒径小，表面原子的几何构型、自旋构型、原子间的相互作用与体内原子均有所不同，纳米粒子表面有效反应中心多，纳米粒子催化剂具有特殊的催化活性与选择性9-11。NEPE推进剂是硝酸酯增塑的聚醚推进剂，纳米PbO能提高NEPE推进剂的燃速，采用纳米PbO代替原催化剂体系中的碳酸铅可以使推进剂的压力指数显著下降12；纳米PbO还可以用于研制固体pH电极，该电极在pH为2-13范围内有线性响应，具有较好的选择性和重现性，并且在含氟腐蚀体系中具有一定的抗腐蚀性，克服了传统玻璃电极易碎、不适用于对玻璃有腐蚀作用体系的缺点。用水浸泡过的电极与干电极的响应性能基本相似，表明使用PbO型印刷电极前无需进行活化处理，比使用玻璃电极更方便13。 纳米PbO的制备方法有：均相沉淀法14 、低热固相合成法15-16等。均相沉淀法是指在均相溶液中，借助于适当的化学反应，有控制地产生为沉淀作用所需的离子，使在整个溶液中缓慢地析出密实而较重的无定形沉淀或大颗粒的晶态沉淀的过程。马凤国、邵自强等人14采用均匀沉淀法，用硝酸铅和尿素反应制得PbCO3，再将其在马弗炉中高温煅烧，最后制得纳米-PbO。其间经过了高温过程，由于纳米粒子比表面积大，原子数较多，其表面原子的巨大剩余成键能力使纳米粒子处于高能状态，很不稳定，容易发生团聚。一步室温固相法，即通过将两种或两种以上的反应物直接混合，在室温下发生固相化学反应直接得到目标产物。龚良玉、李娟等人8以Pb(Ac)23H2O和8-羟基喹啉或柠檬酸、草酸为原料，采用室温固相反应制得纳米-PbO，但制得的中间产物仍需高温煅烧，存在易团聚现象。寻找反应条件温和，易于操作，适用范围广，一步就能制备一维纳米材料的新方法尤为重要。室温固相合成，特别是一步室温固相反应法是近几年发展起来的一种新方法，成本低，实验设备简单，工艺流程短，操作方便，无溶剂影响，产率高，无污染，反应选择性好，且粒度分布均匀，无团聚现象，已成功地应用于纳米氧化铅的合成。舒友琴等13采用室温固相反应法，即将一定量等摩尔醋酸铅与草酸混合后，在玛瑙研钵中研磨0.5h以上，或置于温水浴中温浴若干时间，再在400下加热分解即得到砖红色纳米氧化铅粉末。所制得的氧化铅粉末粒径为纳米级（50nm）；杜江燕等人19对室温下一步固相合成PbO的可能性进行了研究，证明在室温条件下可以通过某些Pb()盐和NaOH反应制备PbO；中北大学张月等16采用一步室温固相法，将一定量铅盐与氢氧化钠混合后，在研钵中研磨，洗涤，干燥，就可得到纳米氧化铅，并且在反应体系添加卤素化合物，可以得到棒状纳米氧化铅。此外，微波辐射法17、热分解法18等也是制备纳米氧化铅的常用方法。可以看出，一些方法都需要高温分解才能制得纳米氧化铅，反应工艺复杂。而本文采用一步室温固相法，只需将一定量的铅()化合物与氢氧化钠混合后，在研钵中研磨，洗涤，干燥，就可得到纳米氧化铅，并且在反应体系中添加卤素化合物，可以得到棒状纳米氧化铅。固相反应由于没有溶剂的参与，其反应体系的微环境及反应物分子间的相互作用方式与溶液中不同，因而固相反应与液相反应在反应机理上必然存在差异。相同的反应物分别通过液、固相完成反应，可能会得到完全不同的产物。对这种差异的研究在探索固相反应和液相反应各自独特的反应规律以及固相反应机理方面是非常有意义的。一步室温固相反应合成法合成纳米PbO不经过高温煅烧，可以克服高温纳米粒子易团聚的缺点，且采用固相合成法反应具有无需溶剂、产率高、节约能源、反应条件易掌握等优点。纳米PbO是n型半导体光电材料，有广泛的应用前景，具有重要的研究价值和开发意义。本文在已有的制备纳米PbO粒子及卤素离子对纳米棒形成过程中的作用和生长机理的研究成果的基础上，用Pb(Ac)23H2O、Pb(NO3)2 、PbCl2与NaOH为原料，采用一步室温固相法，获得纳米PbO粉末，并在反应体系中添加卤化物，促进了球形纳米颗粒定向排列生长成棒状，获得了棒状纳米PbO粉末，研究了卤素化合物的种类和用量对PbO纳米棒的影响。采用XRD、LPSA和DTG等分析手段对产物进行了表征，获得了较好的结果。1 实验部分1.1 主要试剂及仪器1.1.1 实验所用主要试剂实验所用主要试剂见表1：表1 实验所用主要试剂一览表序号 试剂 生产厂家 规格 1 乙酸铅（Pb(Ac)23H2O） 广州新港化工厂 分析纯 2 硝酸铅（Pb(NO3)2） 中国金山化工厂 化学纯 3 氯化铅（PbCl2） 北京红星化工厂 二级 4 氟化钠（NaF） 北京化工厂 分析纯 5 氯化钠（NaCl） 中国太仓化工二厂江苏 分析纯 6 溴化钠（NaBr） 长沙市中化精细化工厂 化学纯 7 碘化钠（NaI） 汕头市西陇化工厂有限公司 分析纯 8 无水乙醇（CH3CH2OH） 衡阳市凯信化工试剂有限公司 分析纯 9 氢氧化钠（NaOH） 湖南汇虹试剂有限公司 分析纯 10 焦磷酸钾（K4P2O73H2O） 上海化学试剂总厂 化学纯1.1.2 实验所用主要仪器实验所用主要仪器见表2：表2 实验所用主要仪器一览表序号 仪器 型号 生产厂家 1 电子天平 FA2004 上海良平仪器仪表有限公司 2 电热鼓风干燥箱 101-2AB 天津市泰斯特仪器有限公司 3 循环水式真空泵 SHZ-D 巩义市予华仪器有限公司 4 X射线衍射仪 Y-2000 丹东奥龙射线仪器有限公司 5 激光粒度分布测定仪 Easysizer20 珠海欧美克科技有限公司 6 综合热分析仪 DTG-60AH 日本岛津公司1.2 氧化铅的制备1.2.1 纳米氧化铅的制备Pb()化合物与NaOH的室温固相反应已有研究报道16，研究结果表明，Pb()化合物与NaOH按1:2的摩尔比进行室温固相反应，所得产物为-PbO；在反应体系中添加溴离子或碘离子所得产物为-PbO。本文以此为基础，通过Pb()化合物与NaOH的室温固相反应制备纳米PbO。参照文献16的方法操作制备纳米PbO。按摩尔比为1:2.2分别准确称取已经充分研细的Pb(Ac)23H2O和NaOH置于玛瑙研钵中混研，体系迅速变为桔红色，充分研磨至体系变成粘稠状，颜色不再加深为止。所得产物用蒸馏水和无水乙醇交替抽滤洗涤2-3次，于烘箱内80干燥，制得纳米PbO。采用Pb(NO3)2和PbCl2代替Pb(Ac)23H2O按照上述方法进行实验。改变Pb(Ac)23H2O和NaOH的摩尔比按照上述方法进行实验。1.2.2 棒状纳米氧化铅的制备准确称取摩尔比为1:2.2:1的Pb(Ac)23H2O、NaOH和NaCl，按上述方法进行实验，制得棒状纳米PbO样品。 采用NaF、NaBr和NaI代替NaCl按照上述方法进行实验。改变Pb(Ac)23H2O、NaOH和NaCl的摩尔比按照上述方法进行实验。1.3 表征手段1.3.1 X射线粉末衍射(XRD)产物的晶相组成采用Y-2000A型X射线衍射(XRD)分析仪(丹东奥龙射线仪器有限公司)进行分析。测试条件是：以Cu-Ka辐射，30KV，20mA，步宽0.02，扫描速度1/min，扫描范围(2)为20-80 o。1.3.2 激光粒度分布(LPSA)产物的粒度采用激光粒度分布(LPSA)测定仪Easysizer20（珠海欧美克科技有限公司）进行分析。测试条件是：分散剂：焦磷酸钾，分散介质：水，超声时间15s，遮光比范围5%-25%。1.3.3 综合热(DTG)产物的热重与差热采用综合热(DTG)分析仪DTG-60AH（日本岛津公司）进行分析。测试条件是：Ar气氛，升温速率：10/min，测试温度范围20-500，Al2O3参比，流速：25mL/min。2 结果与讨论2.1 不同条件对纳米PbO的影响2.1.1 不同干燥温度对纳米PbO的影响将以相同原料用相同方法制得的两份纳米PbO分别置于80和室温下干燥，再采用X射线粉末衍射仪器和激光粒度分析仪来考察。用图1所示为Pb(Ac)23H2O与NaOH按摩尔比1:2.2反应所得产物的X射线衍射图，图2所示为Pb(Ac)23H2O与NaOH按摩尔比1:2.2反应所得产物的激光粒度分布图。从图1可以看出，a和b都主要为纳米PbO的衍射峰，特征峰的位置基本相同，而且a和b的衍射峰较锐，衍射强度高，表明晶型良好，另外，图中未见其它杂质峰，表明晶体粉末纯净。从图2可知，纳米PbO的粒度分布走向a和b大体上相同，a的粒度范围为0.51um-2.42um，平均粒度为1.78um，b的粒度范围为0.38um-2.07um，平均粒度为1.13um。因此，干燥温度对纳米PbO没有影响。图1 Pb(Ac)23H2O:NaOH=1:2.2反应制备的纳米PbO的X射线衍射图图2 Pb(Ac)23H2O:NaOH=1:2.2反应制备的纳米PbO的激光粒度分布图2.1.2 不同Pb()化合物对纳米PbO的影响图3所示为不同Pb()化合物制备纳米PbO的X射线衍射图，图4所示为不同Pb()化合物制备纳米PbO的激光粒度分布图。由图3可知，不同Pb()化合物与NaOH按1:2.2的摩尔比经过一步室温固相反应制得的纳米PbO的特征峰比较明显。但是，c中以PbCl2为原料制备的纳米PbO的X射线衍射图出现了杂质峰，这可能是氯离子对纳米氧化铅形貌的影响。对照图3中a、b和c的d值与JCPDS卡片5-561基本一致，证明所得产物为-PbO，且a和b未出现杂质峰。从图4可知，以Pb(Ac)23H2O为原料制备的纳米PbO的粒度范围为0.51um-2.42um，平均粒度为1.78um；以Pb(NO3)2为原料制备的纳米PbO的粒度范围为0.26um-2.09um，平均粒度为0.94um；以PbCl2为原料制备的纳米PbO的粒度范围为0.26um-2.12um，平均粒度为1.09um。我们知道，反应产物晶粒的大小是由晶核生成速度与晶核长大速度的相对大小决定的。比较Pb(Ac)23H2O、Pb(NO3)2和PbCl2与NaOH所进行的固相反应的速度可以发现，Pb(Ac)23H2O与NaOH的固相反应速度相对较快，醋酸铅带有结晶水，在固体表面形成液膜，促进反应物的扩散，加速化学反应，故其成核速度远大于核长大的速度，因此得到的纳米PbO粉体晶粒更小。图3 不同Pb()化合物制备纳米PbO的X射线衍射图图4 不同Pb()化合物制备纳米PbO的激光粒度分布图2.1.3 不同反应物摩尔比对纳米PbO的影响图5所示为Pb(Ac)23H2O和NaOH按不同摩尔比制备纳米PbO的X射线衍射图，图6所示为Pb(Ac)23H2O和NaOH按不同摩尔比制备纳米PbO的激光粒度分布图。从图6可知，以Pb(Ac)23H2O与NaOH按摩尔比1:1.5反应制备纳米PbO的粒度范围为0.28um-1.36um，平均粒度为0.69um；按摩尔比1:2反应制备纳米PbO的粒度范围为0.31um-2.1um，平均粒度为0.89um；按摩尔比1:3反应制备纳米PbO的粒度范围为0.51um-2.61um，平均粒度为1.86um；按摩尔比1:4反应制备纳米PbO的粒度范围为0.51um-2.58um，平均粒度为1.85um。因此，随着摩尔比的增加，固相反应产物的颜色由黄色逐渐变到红色，产物纳米PbO的粒径随之减小。这主要是NaOH增多，反应速度增大，成核速度大于生长速度，且过多的NaOH阻碍了晶核的扩散，所以纳米PbO的粒径减小。而当Pb(Ac)23H2O与NaOH按摩尔比1:2.2的比例反应时，所得产物的分散性最好。图5中a为Pb(Ac)23H2O与NaOH按摩尔比1:1.5经过一步室温固相反应制得的纳米PbO的X射线衍射图。按该比例反应时，首先得到的是黄色产物，逐渐变为白色，而且转变速率随温度升高而加快。该图表明：体系反应后有尚未反应的Pb(Ac)23H2O的衍射峰和产物PbO（黄）和PbO（红）的衍射峰。b为1:2反应体系，反应物中Pb(Ac)23H2O的衍射峰已完全消失，主要为红色PbO的衍射峰。1:3及1:4反应体系的结果除有过量的NaOH外，与1:2反应体系的结果基本相同。由此说明：随着NaOH摩尔数增加，固相反应进行的程度更完全；Pb(Ac)23H2O与NaOH摩尔比为1:1.5时，Pb(Ac)23H2O过量，与产物PbO可以发生进一步作用；反应物摩尔比为1:2、1:3、1:4时反应产物主要为PbO，且以红色PbO为主。有文献报道20：在聚乙烯容器中Pb(Ac)2溶液与NH3H2O作用时，首先得到黄色正交晶系PbO，随即变为红色四方晶系PbO。这种转变对杂质非常敏感，当存在10ppm浓度的硅、锗、磷、砷等元素，这种转变即被阻止。所以纯的红色PbO的制备必须在聚乙烯容器中。在该实验中，当Pb(Ac)23H2O与NaOH一经研磨，首先产生黄色PbO，继续研磨发生了PbO（黄）向PbO（红）的转化。由于研磨是在玛瑙研钵中进行，硅的存在不利于这种转化，致使反应物中红色PbO和黄色PbO共存。图5 Pb(Ac)23H2O和NaOH按不同摩尔比制备纳米PbO的X射线衍射图图6 Pb(Ac)23H2O和NaOH按不同摩尔比制备纳米PbO的激光粒度分布图2.1.4 不同卤化物对纳米PbO的影响图7所示为以Pb(Ac)23H2O为原料添加不同卤化物制备纳米PbO的X射线衍射图，图8所示为以Pb(Ac)23H2O为原料添加不同卤化物制备纳米PbO的激光粒度分布图。从图7可知，a、b、c和d的X射线衍射峰与未添加卤化物的纳米PbO的X射线衍射峰不同。对照图7中的a和b的d值与JCPDS卡片5-561一致，且未出现杂质峰，证明所得产物为-PbO；对照图7中的c和d的d值与JCPDS卡片5-570基本一致，证明所得产物为-PbO。图7中的c和d分别为添加溴离子和碘离子所得产物的X射线衍射峰，从图可知，纳米PbO的特征峰不明显，且有很多杂质峰。从图8可知，添加氟离子时所得纳米棒的粒度范围为0.25um-2.17um，平均粒度为1.47um；添加氯离子时所得纳米棒的粒度范围为0.35um-2.32um，平均粒度为1.42um；添加溴离子时所得纳米棒的粒度范围为0.31um-2.33um，平均粒度为0.86um；添加碘离子时所得纳米棒的粒度范围为0.51um-3.51um，平均粒度为1.98um。因此，一步室温固相法制备纳米PbO的反应体系中，添加氯离子时得到的棒状纳米PbO最理想，棒的长径比较大，直径都在纳米级。纳米晶体的形貌和尺寸由晶体的内部结构所决定，同时也受到外部条件的影响，纳米粒子生长过程中首先要具有各向异性，才能得到棒状粒子。图7 以Pb(Ac)23H2O为原料添加不同卤化物制备纳米PbO的X射线衍射图图8 以Pb(Ac)23H2O为原料添加不同卤化物制备纳米PbO的激光粒度分布图2.1.5 不同量的卤化物对纳米PbO的影响图9所示为以Pb(Ac)23H2O为原料添加不同量的NaCl制备纳米PbO的X射线衍射图；图10所示为以Pb(Ac)23H2O为原料添加不同量的NaCl制备纳米PbO的激光粒度分布图。从图9可知，随着NaCl的量增加，纳米PbO的X射线衍射图更接近棒状纳米PbO的衍射峰，但是衍射峰的强度不大。从图10可知，按照Pb(Ac)23H2O:NaOH:NaCl摩尔比为1:2:0.5时反应所得产物纳米PbO的粒度范围为0.24um-2.07um，平均粒度为0.71um；摩尔比为1:2:1时反应所得产物纳米PbO的粒度范围为0.35um-2.32um，平均粒度为1.42um；摩尔比为1:2:2时反应所得产物纳米PbO的粒度范围为0.67um-5.88um，平均粒度为2.71um；摩尔比为1:2:3时反应所得产物纳米PbO的粒度范围为0.43um-2.15um，平均粒度为1.56um。因此可以得出：一步室温固相法制备纳米PbO的反应中，改变氯离子的用量棒状纳米PbO的直径随之改变，分布更加均匀。图9 以Pb(Ac)23H2O为原料添加不同量的NaCl制备纳米PbO的X射线衍射图图10 以Pb(Ac)23H2O为原料添加不同量的NaCl制备纳米PbO的激光粒度分布图2.2 纳米PbO的综合热分析将以Pb(Ac)23H2O和NaOH为原料按摩尔比1:2.2反应制备的纳米PbO进行综合热分析，分析得到的图谱如图11所示。从图中可以看出：在250之前没有发现明显的吸热峰，说明纳米PbO在250之前比较稳定；在250-350内有一个较宽的吸热峰，对应于TGA曲线上一个失重台阶，可观察到明显的重量损失。此吸热峰为分子中结晶水的脱去峰，失重率较脱去一分子水的理论失重率高，是因为样品表面的吸附水所致；在490附近有一个吸热峰，但是在TGA曲线上没有发现明显的失重台阶，可能是晶型转变过程，所以无失重现象出现。图11 Pb(Ac)23H2O:NaOH=1:2.2反应制备的纳米PbO的综合热分析图2.3 反应机理及纳米棒的形成机理2.3.1 反应机理杜江燕等人19已经研究出了Pb()化合物与氢氧化钠的固相反应的机理：第一步：Pb()化合物与氢氧化钠反应生成Pb(OH)2；第二步：Pb(OH)2在NaOH的作用下进一步转变为PbO。本实验中，反应物事先得到预研磨，使反应物颗粒的表面积随颗粒粒度的减小而急剧增大，当两种反应物混合研磨时，反应物分子间的接触得以加强，因而加快了反应的进行13。还有一个原因是由于摩擦生热，使得局部温度升高，也会加速周围反应物的相互作用。同时醋酸铅晶体中结晶水的存在对反应的发生有非常重要的作用。研磨过程中混合物变成粘稠即为结晶水被氢氧化钠吸收所致。这时在反应物表面形成液膜，醋酸铅固体溶解于这层液膜中使之具有较快的传质速度，从而加快了反应的进行。但这些微量溶剂并不能将反应物完全溶剂化，即不存在溶液的影响22。此外，研磨下部分结晶水逸出系统后，在晶格中产生缺陷，造成部分脱水的水合物具有不饱和的配位环境，从而增强了固体的反应活性。2.3.2 纳米棒的形成机理PbO为四方晶系，晶体的结晶形貌为四方锥状，每个Pb原子周围有4个氧原子，如图12所示21。在本文所研究的固相反应体系中添加NaCl可有效地控制纳米PbO的形貌，有利于棒状PbO的生成。NaCl本身并不参加固相反应，但在研磨过程中，NaCl解离产生的具有较强的配位能力的氯离子很容易和纳米级PbO产物阳离子形成配位键，选择性地吸附于纳米PbO产物的某些晶面，从而抑制了这些晶面的晶体生长，而其它晶面相对生长速度较快，从而使PbO的生长具有了明显的各向异性，把产物分子有序地排列成了棒状。图13为氯离子促进PbO纳米棒生长结构图。采用一步室温固相法以Pb(Ac)23H2O和NaOH为原料按照摩尔比1:2.2制备纳米PbO的反应中，添加卤化物促进了球形纳米PbO定向排列生长成棒状纳米PbO。图12 氧化铅的结构图13 Cl-辅助氧化铅纳米棒生长的生长基元3 结论采用一步室温固相法，以Pb()化合物与NaOH反应，合成了纳米PbO。以Pb(Ac)23H2O和Pb(NO3)2为原料反应所得纳米PbO都为球形， 以PbCl2为原料反应所得纳米PbO为棒状，且随着摩尔比的增加，固相反应产物的颜色由黄色逐渐变到红色，产物纳米PbO的粒径随之减小；在一步室温固相法合成纳米PbO的反应体系中，添加卤素离子促进了球形粒子定向排列生长为棒状的趋势，添加氯离子时得到的棒状纳米PbO最理想，棒的长径接近30nm，直径都在纳米级，且改变氯离子的用量棒状纳米PbO的直径随之改变，分布更加均匀。参考文献1 张立德,牟季美.纳米材料学M.辽宁:科学出版社,303-3062 李子彬.中国化工产品大全M.北京:化学工业出版社,1992,374-3773YaoYF,GuptaN,WroblowaHS.JElectroanal Chem,1987,223-1074WroblowaHS,GuptaN.JElectroanalChem, 1987,238-2935XiaXi,LiQingwen.ProgBatteries&Battery Mater,1992,22-366 LIGuo2Dong,LIAODan2Xiong,GAOYou2Cai.WuhanDaxue Xuebao ZiranKexueban,1981,56(4)-687ZHANGSheng2Li,SONGWen2Shun,XIATong2Chi.Dianchi, 1992,1-98 李娟,龚良玉,夏熙.-PbO纳米粉体的固相合成及其对MnO2电极材料的改性作用J. 应用化学.2001,18(4):264-2659张立德,牟季美.纳米材料学M.北京:科学出版社,30310张汝冰,等.复合纳米材料的制备研究()J.火炸药学报,1999,22(1)-4511张汝冰,等.复合纳米材料的制备研究()J.火炸药学报,2000,23(1)-5912 马凤国,季树田,吴文辉.纳米氧化铅为燃烧催化剂的应用研究J.火炸药学报,2000,13-1513 舒友琴,袁道强,李清文.纳米氧化铅型固体pH电极的研制及其应用J.应用化学,2000,17(3）:316-31814 马凤国,邵自强,宋缪毅.纳米级氧化铅粉体的合成J.合成化学,2001,9(5):449-45115 刘建斌,许民,黄志明.纳米-PbO粉体的固相合成J.有色金属,2004,15(2):44-461