论文无机纳米材料的制备与合成
无机纳米材料的制备与合成
近年来,随着纳米线、纳米管、纳米棒、纳米管束的连续出现,纳米科技已成为科学、技术界关注的热点。纳米粒子一般是指颗粒尺寸是在1～100nm范围内的超微粒子,由于其极细的晶粒和存在大量处于晶界和晶粒内缺陷中心的原子,使其显示出普通大颗粒不具有的特性,即小尺寸效应、表面效应、量子寸效应和宏观量子隧道效应,由此导致了纳米粒子的光、磁、电、热、力以及化学活性等性质与本体性质有显著差异。
我国是举世公认的稀土资源大国,由于稀土离子特殊的4f电子组态能级、4f 5d能级及电荷转移带结构,使稀土配合物表现出许多独特的化学性质和物理性质。此外,铁、钴、镍、铜、锌、银、钌等过渡金属离子也可以制备成配合物,并具有特殊性质。鉴于金属配合物与纳米粒子的以上特殊性质,现代科技领域已有研究将其两者结合,即将金属配合物制备成纳米级颗粒,显示出了惊人的特性,为现代工农业、医药及生物等领域的发展带来了契机。
1液相法制备配合物纳米粒子
纳米粒子的制备方法很多,总体上分为两大类:物理法和化学法。以物料的状态来分,可分为固相法、气相法、液相法三大类。由于固相法和气相法制备稀土过渡金属配合物纳米粒子的报道较少,本文重点介绍液相法制备配合物纳米粉体。该法包括直接沉淀法、共沉淀法、再沉淀法。洪伟良等利用分散沉淀法制备了2,4-二羟基苯甲酸-Pb(Ⅱ)配合物纳米粉体,由于在制备过程中增加了分散剂,使制得的纳米颗粒粒度更均匀。结果表明,在水溶液中得到的产物为15nm×40nm的棒状粒子,而在乙醇溶液中得到的是粒径约为50nm的球形粒子。产物对吸收药热分解有显著的催化效果,比普通级吸收药的分界峰温度降低 5.6℃,分解热增加918J g。彭洪尚等利用再沉淀法分别制出了小尺寸(～10nm)纯相和杂相的Eu3+配合物荧光纳米颗粒。所制备的纯相荧光纳米颗粒在水溶液中容易聚集,并且荧光猝灭严重;而掺有适量疏水性硅烷的杂相纳米颗粒则具有较强的荧光、均匀的尺寸和良好的分散性。这是由于硅烷在碱性环境下(pH=9)被迅速地水解,而在纳米微粒的表面形成亲水的二氧化硅薄层,消除了Eu3+配合物纳米颗粒间的疏水相互作用,防止了纳米颗粒的聚集,从而提高了杂相荧光纳米颗粒发光性能。
1.2溶胶-凝胶法
该法分为醇盐法和非醇盐法,其基本原理是,将某种金属醇盐或无机盐在某种溶剂中水解形成溶胶,然后溶质聚合而凝胶化,经干燥和热处理制备出纳米粒子。利用此法将无机组分的前驱体正硅酸乙酯、乙烯基单体和稀土配合物都加入到凝胶体系中,在弱酸条件下搅拌混合成均相溶胶,然后凝胶化;之后,利用热聚合方法引发单体聚合,获得了有机无机纳米杂化发光材料,该反应是在无溶剂条件下进行的,且制备周期短,聚合方法简单易行。王民权等提供了一种改进的溶胶-凝胶技术,其主要技术特点是,在有机无机纳米复合过程中,使所需金属有机配合物在凝胶形成过程中或其后处理过程中原位合成,达到金属有机配合物在无机基质中的纳米水平分散与复合,以制备无机基复合光功能材料。此项技术可减少所得材料对泵浦光的吸收损失,大幅度地提高有机活性光学物质在无机基质中的有效掺杂浓度,使其猝灭浓度提高一个数量级,从而提高光功能性及使用寿命。
2纳米配合物的应用
2.1应用于医学生物分析
在低pH范围(pH=1.1～5.9),随着溶液pH的升高,配合物的发光强度逐渐增强,当溶液pH为5.9时,配合物的发光强度达到最大值。在这个范围内,配合物发光强度出现类似关-开变化。核酸分子光开关,是指配合物在室温水溶液条件下无荧光、当加入双螺旋DNA后产生很强荧光的一类金属配合物,它可作为测定DNA的分子光开关。计亮年等合成了一种含有硝基的可作为DNA分子光开关的钌配合物[Ru(bpy)2HNOIP]2+,该配合物与DNA以插入方式结合,在水溶液中没有荧光,但在ct-DNA、Poly[dA-dT]2、Poly[dG-dC]2存在下却有强烈荧光,并且发射峰随着各种不同序列B-DNA的变化而改变。
2.2应用于防伪技术和光转换材料
王正祥等以双酚A环氧丙烯酸酯(EA)树脂为基质材料,利用原位法合成技术,在EA基质中合成了稀土荧光配合物,新生成配合物均匀分散在EA树脂基质中,从而制备了稳定且良好分散的稀土配合物高分子荧光剂,制备出了环保型光固化荧光防伪油墨。另外,将稀土发光材料掺入农用膜,利用稀土元素的再发射,使太阳光中紫外线转化为有利农作物生长的可见光。这样既能提高光能利用率,又有益于植物进行光合作用,达到增产的目的。国产光转换农用膜中掺入的稀土发光材料,主要有Eu(TTA)3(TOPO)和铕、钆、铽等几种稀土离子与芳香族有机羧酸的配合物等。
2.3在电池方面的应用
自从Gr?tzel和O'Regen报道了一种基于纳米晶二氧化钛电极的高效价廉染料敏化太阳能电池以来,人们对纳米氧化物半导体电极的敏化作用产生了浓厚的兴趣。目前最好的敏化剂为顺-二(异硫氰酸根)-二(4,4'-二羧酸-2,2'-联吡啶)合钌(Ⅱ)配合物,总的光能-电能转化效率可以达到10%以上。王忠胜等报道了Ce3+和Ce4+两种金属离子桥联四羧酸在二氧化钛纳米晶电极上自组装膜的制备。通过同步辐射光电子能谱确定了自组装膜的HOMO能级,基于自组装膜敏化二氧化钛纳米晶电极的薄层三明治型太阳能电池具有较好的光电转化性质。在480 nm,四羧酸敏化二氧化钛电极产生了26.9%的入射单色光子-电子转化效率(IPCE),而由Ce4+离子或Ce3+离子桥联所形成的自组装膜分别产生了55.8%和39.1%的IPCE。金属离子桥联四羧酸自组装膜相当于一种配合物,其HOMO能级比四羧酸自组装膜的高,这是形成铈离子桥联四羧酸后IPCE提高的一个主要原因。
3前景及展望
近年来,对于无机纳米材料的制备及应用已经较为成熟,但是对于将配合物制备成纳米材料的技术还有待进一步研究。目前,纳米配合物的制备多用固相法和液相法。固相法操作简单,方便,但是产物的测试、结构表征较为复杂。液相法优点是操作方便,利用溶剂热合成法、水热法易制得晶体。气相法一般不适宜制备配合物,但也有研究者利用该法制得了配合物纳米线。尽管在纳米无机及复合材料的制备等许多方面已经取得了成熟的技术及长足的进展,但纳米配合物的制备及应用研究依然是任重而道远,许多新奇的制备方法及应用领域还有待化学家去发掘。其目的在于避免操作放射性同位素,对充分利用我国的资源优势、净化环境、保护医学检验工作者的健康具有非常现实的意义。
13化学柏苏锦13100101
无机化学题库
无机化学水平测试题(Ⅰ) 一、选择题（在下列各题中，选择出符合题意的1个或2个答案，将其代号写在括号中，每题1。5分，共24分） 1。下列物质中可以认为具有最大摩尔熵的是（ ） A.Li （g) B.Li(s ） C 。LiCl ·H 2O(s) D.LiCO 3（s) 2.已知在一定温度下： SnO 2（s ）+2H 2(g) === Sn （s)+2H 2O(g ） 1 K Θ = 21.0 CO （g ）+H 2O （g ） === CO 2(g)+H 2（g ） 2K Θ=0.034 因此，下列反应SnO 2（s)+2CO(g) === Sn(s ）+2CO 2(g)的3K Θ =（ ) A 。21。0 B.0。714 C.0。024 3 D 。21。6 3.下列化合物中，既有离子键又有共价键的物质是（ ） A.NaOH B 。CaCl 2 C.CH 4 D.NH 4Cl 4。已知φΘ (Cu 2+ /Cu) === 0。34 V ，φΘ （Cu + /Cu)= 0.52 V ，则φΘ （Cu 2+ /Cu + )为( ) A.–0.18 V B 。0.16 V C 。0.86 V D 。0。18 V 5.下列元素原子半径排列顺序正确的是（ ） A.Mg>B>Si 〉Ar B.Ar>Mg>Si 〉B C.Si>Mg 〉B>Ar D.B 〉Mg 〉Ar 〉Si 6。反应3A 2+ +2B === 3A+2B 3+ 在标准状态下电池的电动势E Θ 为1.8 V,某浓度时，反应的电池电动势E 为1。6 V,则此时该反应的lg K Θ 值为（ ） A 。3×1.8/0.059 2 B.3×1.6/0.059 2 C.6×1.6/0.059 2 D.6×1。8/0.059 2 7.下列离子的原子序数分别是25、26、27、28,其电子构型可以用[Ar ］3d 6 表示的是( ) A 。Mn 2+ B.Fe 2+ C.Co 3+ D.Ni 2+ 8。已知H 2S 的1 a K Θ=1.0×10–7 ，2 a K Θ=1.0×10 –13 ，在饱和的H 2S 水溶液中c (S 2– ）应为 （ )mol ·L –1 A 。1.0×10 –7 B 。1。0×10 –13 C.1.0×10 –4 D 。1。0×10 –20
纳米材料的制备技术及其特点
纳米材料的制备技术及其特点 一纳米材料的性能 广义地说,纳米材料是指其中任意一维的尺度小于100nm的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料。当小粒子尺寸加入纳米量级时,其本身具有体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。从而使其具有奇异的力学、电学、光学、热学、化学活性、催化和超导特性,使纳米材料在各种领域具有重要的应用价值。通常材料的性能与其颗粒尺寸的关系极为密切。当晶粒尺寸减小时, 晶界相的相对体积将增加,其占整个晶体的体积比例增大,这时,晶界相对晶体整体性能的影响作用就非常显著。此外,由于界面原子排列的无序状态,界面原子键合的不饱和性能都将引起材料物理性能上的变化。研究证实,当材料晶粒尺寸小到纳米级时,表现出许多与一般材料截然不同的性能,如高硬度、高强度和陶瓷超塑性以及特殊的比热、扩散、光学、电学、磁学、力学、烧结等性能。而这些特性主要是由其表面效应、体积效应、久保效应等引起的。由于纳米粒子有极高的表面能和扩散率,粒子间能充分接近,从而范德华力得以充分发挥,使得纳米粒子之间、纳米粒子与其他粒子之间的相互作用异常激烈,这种作用提供了一系列特殊的吸附、催化、螯合、烧结等性能。 二纳米材料的制备方法
纳米材料从制备手段来分,一般可归纳为物理方法和化学方法。 1 物理制备方法 物理制备纳米材料的方法有: 粉碎法、高能球磨法[4]、惰性气体蒸发法、溅射法、等离子体法等。 粉碎法是通过机械粉碎或电火花爆炸而得到纳米级颗粒。 高能球磨法是利用球磨机的转动或振动,使硬球对原料进行强烈的撞击,研磨和搅拌,将金属或合金粉碎为纳米级颗粒。高能球磨法可以将相图上几乎不互溶的几种元素制成纳米固溶体,为发展新材料开辟了新途径。 惰性气体凝聚- 蒸发法是在一充满惰性气体的超高真空室中,将蒸发源加热蒸发,产生原子雾,原子雾再与惰性气体原子碰撞失去能量,骤冷后形成纳米颗粒。由于颗粒的形成是在很高的温度下完成的,因此可以得到的颗粒很细(可以小于10nm) ,而且颗粒的团、凝聚等形态特征可以得到良好的控制。 溅射技术是采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。常用的有阴极溅射、直流磁控溅射、射频磁控溅射、离子束溅射以及电子回旋共振辅助反应磁控溅射等技术。 等离子体法的基本原理是利用在惰性气氛或反应性气氛中
材料制备与合成
《材料制备与合成[料]》课程简介 课程编号：02034916 课程名称：材料制备与合成/Preparation and Synthesis of Materials 学分: 2.5 学时：40 （课内实验(践)：0 上机：0 课外实践：0 ） 适用专业：材料科学与工程 建议修读学期：6 开课单位：材料科学与工程学院材料物理与化学系 课程负责人：方道来 先修课程：材料化学基础、物理化学、材料科学基础、金属材料学 考核方式与成绩评定标准：期末开卷考试成绩（占80%）与平时考核成绩（占20%）相结合。 教材与主要参考书目： 教材：《材料合成与制备》. 乔英杰主编.国防工业出版社，2010年. 主要参考书目：1. 《新型功能材料制备工艺》, 李垚主编. 化学工业出版社，2011年. 2. 《新型功能复合材料制备新技术》.童忠良主编. 化学工业出版社，2010年. 3. 《无机合成与制备化学》. 徐如人编著. 高等教育出版社, 2009年. 4. 《材料合成与制备方法》. 曹茂盛主编. 哈尔滨工业大学出版社，2008年. 内容概述： 本课程是材料科学与工程专业本科生最重要的专业选修课之一。其主要内容包括：溶胶-凝胶合成法、水热与溶剂热合成法、化学气相沉积法、定向凝固技术、低热固相合成法、热压烧结技术、自蔓延高温合成法和等离子体烧结技术等。其目的是使学生掌握材料制备与合成的基本原理与方法，熟悉材料制备的新技术、新工艺和新设备，理解材料的合成、结构与性能、材料应用之间的相互关系，为将来研发新材料以及材料制备新工艺奠定坚实的理论基础。 The course of preparation and synthesis of materials is one of the most important specialized elective courses for the undergraduate students majoring in materials science and engineering. It includes the following parts: sol-gel method, hydrothermal/solvothermal reaction method, CVD method, directional solidification technique, low-heating solid-state reaction method, hot-pressing sintering technique, self-propagating high-temperature synthesis, and SPS technique. Its purpose is to enable students to master the basic principles and methods of preparation and synthesis of materials, and grasp the new techniques, new processes and new equipments, and further understand the relationship among the synthesis, structure, properties and the applications of materials. The course can lay a firm theoretical foundation for the research and development of new materials and new processes in the future for students.
无机化学题库及答案
普化无机试卷（气体一） 一、选择题 1. (0101) 较多偏离理想气体行为的气体, 其分子具有----------------------------------------( ) (A) 较高的分子速率(B) 较小的相对分子质量 (C) 较大的分子体积(D) 较弱的分子间作用力 2. (0102) 按SI 制气体常数R的取值是------------------------------------------------------------( ) (A) 82.06 dm3·atm·K-1·mol-1(B) 8.314 J·K-1·mol-1 (C) 1.987 cal·atm·K-1·mol-1(D) 0.082 cal·K-1·mol-1 3. (0103) 现有1 mol 理想气体, 若它的摩尔质量为M，密度为d，在温度T下体积为V，下述关系正确的是----------------------------------------------------------------------------------------( ) (A) pV=（M／d)RT(B) pVd = RT (C) pV=（d／n）RT(D) pM／d = RT 4. (0104) 相同的温度、压力条件下, 1 g 下列各种物质, 占体积最大的是-------------------( ) （相对原子质量：H 1, C 12, O 16, Ne 20, S 32） (A) 乙烷(B) 氖(C) 氧(D) 硫化氢 5. (0105) 用Meyer 法测定0.15 g 挥发性液体, 在标准温度和压力下, 其体积为20 cm3，该化合物的相对分子质量约为-------------------------------------------------------------------------( ) (A) 85 (B) 168 (C) 340 (D) 45 6. (0106) 在T,p 相同下，气体Ａ充满烧瓶时，测得Ａ为0.34 g , 而充满O3时, 测得其为0.48 g , 则气体Ａ是-------------------------------------------------------------------------------------------( ) (A) O2(B) SO2(C) H2S (D) 无法判断 7. (0108) 某气体AB，在高温下建立下列平衡：AB(g) ＋B(g). 若把1.00 mol 此气体在T= 300 K,p= 101 kPa 下放在某密闭容器中, 加热到600 K时, 有25.0 %解离。此时体系的内部压力(kPa)为--------------------------------------------------------------------------------------( ) (A) 253 (B) 101 (C) 50.5 (D) 126 8. (0123) 当实际气体分子间吸引力起主要作用时，压缩因子为-----------------------------( ) (A) Z < 1 (B) Z > 1 (C) Z = 1 (D) Z < 0 9. (0124) RT a 范德华方程式: p= ───- ── V– b V2 是为了修正按理想气体计算的真实气体的下列性质--------------------------------------( ) (A) 分子间化学反应的可能性 (B) 分子的固有体积和分子间的作用力 (C) 分子的量子行为
纳米材料的制备及合成
纳米材料的合成与制备 (1) 摘要 (1) 关键词 (1) The synthesis and preparation of nanomaterials (1) Abstract (1) Keywords (1) 引言 (1) 1纳米材料的化学制备 (2) 1.1纳米粉体的湿化学法制备 (2) 1.2纳米粉体的化学气相法制备 (2) 1.2.1气体冷凝法 (3) 1.2.2溅射法 (3) 1.2.3真空蒸镀法 (4) 1.2.4等离子体方法 (4) 1.2.5激光诱导化学气相沉积法(LICVD) (4) 1.2.6爆炸丝方法 (5) 1.2.7燃烧合成法 (5) 1.3纳米薄膜的化学法制备 (5) 1.4纳米单相及复相材料的制备 (6) 2纳米材料的物理法制备 (7) 2.1纳米粉体(固体)的惰性气体冷凝法制备 (7) 2.2纳米粉体的高能机械球磨法制备 (7)
2.3纳米晶体非晶晶化方法制备 (8) 2.4深度塑性变形法制备纳米晶体 (9) 2.5纳米薄膜的低能团簇束沉积方法(LEBCD)制备 (9) 2.6纳米薄膜物理气相沉积技术 (9) 3纳米材料的应用展望 (10) 4 总结 (11) 参考文献 (12)
纳米材料的合成与制备 摘要本文综述了近年来在纳米材料合成与制备领域的一些最新研究进展，包括纳米粉体、块体及薄膜材料的物理与化学方法制备。从纳米材料合成和制备的角度出发,较系统的阐述了纳米材料合成与制备的最新研究进展,包括气相法,液相法及固相法合成与制备纳米材料;并介绍了纳米材料在高科技领域中的应用展望。 关键词纳米材料，合成，制备 The synthesis and preparation of nanomaterials Abstract This paper summarized the recent years in the field of nanometer material synthesis and preparation of some of the latest research progress, including nano powder, bulk and thin film materials preparation physical and chemical methods. From the perspective of nano material synthesis and preparation, systematically expounds the synthesis and the latest progress in the preparation of nanometer materials, including gas phase, liquid phase method and solid phase synthesis and preparation of nano materials; And introduces the application of nanomaterials in the field of high-tech prospects. Keywords nano materials, synthesis, preparation 引言 纳米材料是晶粒尺寸小于100nm的单晶体或多晶体,由于晶粒细小,使其晶界上的原子数多于晶粒内部的,即产生高浓度晶界,因而使纳米材料有许多不同于一般粗晶材料的性能,如强度硬度增大、低密度、低弹性模量、高电阻低热导率等。
吉林大学无机化学研究生化学综合设计实验报告--全
化学综合和设计实验 实验报告 姓名：李玲云 学号：2014332036 专业：无机化学
扫描电子显微镜和EDS能谱演示实验 一、实验目的 1、初步了解扫描电子显微镜的工作原理、基本构造、操作及用途 2、掌握样品的制备方法 二、扫描电子显微镜的工作原理及用途 从电子枪阴极发出的直径20cm~30cm的电子束，受到阴阳极之间加速电压的作用，射向镜筒，经过聚光镜及物镜的会聚作用，缩小成直径约几毫微米的电子探针。在物镜上部的扫描线圈的作用下，电子探针在样品表面作光栅状扫描并且激发出多种电子信号。这些电子信号被相应的检测器检测，经过放大、转换，变成电压信号，最后被送到显像管的栅极上并且调制显像管的亮度。显像管中的电子束在荧光屏上也作光栅状扫描，并且这种扫描运动与样品表面的电子束的扫描运动严格同步，这样即获得衬度与所接收信号强度相对应的扫描电子像，这种图象反映了样品表面的形貌特征。第二节扫描电镜生物样品制备技术大多数生物样品都含有水分，而且比较柔软，因此，在进行扫描电镜观察前，要对样品作相应的处理。扫描电镜样品制备的主要要求是：尽可能使样品的表面结构保存好，没有变形和污染，样品干燥并且有良好导电性能。 在高压（2~20kV）的作用下，利用聚焦得到非常细的高能电子束，使其在试样上扫描（电子束与试样表层物质相互作用），激发出背散射电子、二次电子等信息，通过对上述信息的接收、放大和显示
成像，对试样表面进行分析。 根据量子力学理论，物质中存在着隧道现象，电子可以通过隧道穿过一个能级高度大于其总能量的势垒而出现在势垒的另一侧。因此，物质的表面电子可以借助隧道作用散逸出来，在物质表面附近形成电子云。在导体表面电子云中某位置的电子几率密度，会随着此位置与表面距离的增大而以指数形式迅速衰减。 扫描电子显微镜被广泛应用于材料科学、生物医学、信息产业、地质、石油化工和其它相关学科领域。是在微观尺度范围内，对样品的形貌进行观察、分析和测量的工具。现在的扫描电子显微镜，在配备相应附件后，可以获得试样表面的化学成分，晶体缺陷、电势、磁场及晶体取向等信息，是对固体物质表层进行综合分析的仪器。 吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室拥有场发射扫描电子显微镜。该显微镜通过接收二次电子信息来对样品表面形貌进行分析。显微镜的扫描倍数从25到650000倍，最大分辨率可达到1nm。显微镜有Oxford的能谱附件，可以进行样品的能谱测试。该显微镜不能对具有较强磁性的物质进行分析。 三、扫描电子显微镜的构造 1、电子光学系统（镜筒） 电子枪、三个电磁透镜、扫描线圈、试样室 电子枪中的灯丝产生高能电子束，电子枪的引出电压直接反映了灯丝状态的好坏（5kV~8kV不等）。每次实验都必须注意并记录电子枪引出电压。
无机化学考研试题
1、在下列反应中，Q p =Q v 的反应为（） （A）CaCO 3(s) →CaO(s)+CO 2 (g) （B）N 2 (g)+3H 2 (g) →2NH 3 (g) （C）C(s)+O 2(g) →CO 2 (g) （D）2H 2 (g)+O 2 (g) →2H 2 O（l） 2、下列各反应的（298）值中，恰为化合物标准摩尔生成焓的是（） （A）2H(g)+ O2(g)→H2O（l）（B）2H2(g)+O2(g)→2H2O（l） （C）N2(g)+3H2(g)→2NH3(g) （D）N2(g) +H2(g)→NH3(g) 3、由下列数据确定CH 4 (g)的为（） C(石墨)+O2(g)=CO2(g) =·mol－1H2(g)+ O2(g)=H2O (l) =·mol－1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O （l）=·mol－1 （A）211 kJ·mol－1；（B）·mol－1；（C）kJ·mol－1；（D）缺条件，无法算。 4、已知：（1）C(s)+O 2(g)→CO(g), (1)= ·mol－1（2）C(s)+O 2 (g)→CO 2 (g), (2)= ·mol－1则在标 准状态下25℃时，1000L的CO的发热量是（） （A）504 k J·mol－1（B）383 k J·mol－1（C）22500 k J·mol－1（D）×104 k J·mol－1 5、某系统由A态沿途径Ⅰ到B态放热100J，同时得到50J的功；当系统由A态沿途径Ⅱ到B态做功80J时，Q为（） （A） 70J （B） 30J（C）－30J （D）－70J 6、环境对系统作10kJ的功，而系统失去5kJ的热量给环境，则系统的内能变化为（） （A）－15kJ （B） 5kJ（C）－5kJ （D） 15kJ 7、表示CO 2 生成热的反应是（） （A）CO（g）+ 1/2O 2（g）=CO 2 （g）ΔrHmθ=（B）C（金刚石）+ O 2 （g）=CO 2 （g）ΔrHmθ=（C）2C （金刚石）+ 2O 2（g）=2CO 2 （g）ΔrHmθ=（D）C（石墨）+ O 2 （g）=CO 2 （g）ΔrHmθ=二、填空题 1、25℃下在恒容量热计中测得：1mol液态C 6H 6 完全燃烧生成液态H 2 O和气态CO 2 时，放热，则△U为， 若在恒压条件下，1mol液态C 6H 6 完全燃烧时的热效应为。 2、已知H2O（l）的标准生成焓=-286 k J·mol－1，则反应H2O（l）→H2(g)+ O2(g)，在标准状态下的反应热效应= 286、，氢气的标准摩尔燃烧焓=-286。 3、已知乙醇的标准摩尔燃烧焓（C2H5OH，298）= k J·mol－1，则乙醇的标准摩尔生成焓（298）= 。 三、判断题：（以下说法的正确与错误，尽量用一句话给出你作出判断的根据。） 1、碳酸钙的生成焓等于CaO(s)+CO 2(g)=CaCO 3 (s)的反应焓。 2、错误。标准熵是1摩尔物质处于标态时所具有的熵值，热力学第三定律指出，只有在温度T=0K
三维纳米材料制备技术综述
三维纳米材料制备技术综述 摘要：纳米材料的制备方法甚多。目前，制备纳米材料中最基本的原则有二：一是将大块固体分裂成纳米微粒；二是由单个基本微粒聚集，并控制聚集微粒的生长，使其维持在纳米尺寸。本文主要介绍纳米材料分类和性能，同时介绍了一些三维纳米材料的制备方法，如水热法、溶剂热法和微乳液法。 关键词：纳米材料；纳米器件；纳米阵列；水热法；溶剂热法；微乳液法 1.引言 随着信息科学技术的飞速发展，人们对物质世界认识随之也从宏观转移到了微观，也就是说从宏观的块体材料转移到了微观的纳米材料。所谓纳米材料，是材料尺寸在三维空间中，至少有一个维度处于纳米尺度范围的材料。如果按照维度的数量来划分，纳米材料的的种类基本可以分为四类：（1）零维，指在空间中三维都处在纳米尺度，如量子点，尺度在纳米级的颗粒等；（2）—维，指在空间中两个维度处于纳米尺度，还有一个处于宏观尺度的结构，例如纳米棒、纳米线、纳米管等；（3）二维，是指在空间中只有一个维度处于纳米尺度，其它两个维度具有宏观尺度的材料，典型的二维纳米材料具有层状结构，如多层膜结构、一维超晶格结构等；（4）三维，即在空间中三维都属于宏观尺度的纳米材料，如纳米花、纳米球等各种形貌[1]。 当物质进入纳米级别，其在催化、光、电和热力学等方面都出现特异性，这种现象被称为“纳米效应”。纳米材料具有普通材料所不具备的3大效应：（1）小尺寸效应——其光吸收、电磁、化学活性、催化等性质发生很大变化；（2）表面效应——在催化、吸附等方面具有常规材料无法比拟的优越性；（3）宏观量子隧道效应，例如纳米微粒表现出令人难以置信的奇特的宏观物理特性，如高强度和高韧性，高热膨胀系数、高比热容和低熔点，异常的导电率和磁化率，极强的吸波性,高扩散性，以及高的物理、化学和生物活性等[2]。 纳米科学发展前期，人们更多关注于一维纳米材料，并研究其基本性能。随着纳米科学快速发展，当今研究热点开始转向以微纳结构和纳米结构器件为方向的对纳米阵列组装体系的研究。以特定尺寸和形貌的一维纳米材料为基本单元，采用物理和化学的方法在两维或三维空间内构筑纳米体系，可得到包括纳米阵
无机化学试题及答案
无机化学试题 一、选择题(请将正确的选择填在括号内):(共20分) 1、根据“酸碱质子理论”,都属于“两性电解质”的就是( ) (A)HCO3-,H2O,HPO42- (B)HF,F-,HSO4- (C)HCO3-,CO32-,HS- (D)OH-,H2PO4- ,NH4+ 2.室温下 ,0、20mol、dm-3HCOOH溶液电离常数为3、2%,HCOOH的电离常数=( ) (A)2、0×10-4 (B)1、3×10-3 (C)6、4×10-3 (D)6、4×10-4 3.8Ce3+离子的价层电子结构为( ) (A)4f2 (B)4f05d1 (C)4f1 (D)6s1 4.元素的第一电子亲合能大小正确的顺序就是 ( ) (A)C 当代无机化学研究前沿与进展 【摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，用以解决工业生产与人民生活的实际问题。文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。 【关键词】:无机化学；研究前沿；研究进展 当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。 根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述： 一、无机合成与制备化学研究进展 无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科学的基础学科。发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面： （一）极端条件合成 在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。 （二）软化学合成 与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶化, 即温和条件下的合成或软化学合成。由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”, 正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究领域中占有一席之地。 《无机化学》试题库 试题一 一、填空（每小题2分，共20分） 1、相同质量的同一种物质的不同聚集状态所具有的能量，以气态最高，次之， 最低； 2、1molH2SO4中含氧原子数= 个； 3、当正反应的活化能小于逆反应的活化能时，反应（吸热或放热）； 4、对于可逆反应N2 + 3H2 == 2NH3，其实验平衡常数表达式为K C= ； 5、酸碱质子理论定义：凡是的物质都是酸； 6、BaSO4的溶度积K SP与溶解度S（mol·L-1）之间的换算关系为K SP= ； 7、共价键具有饱和性与性； 8、一个H2O分子与一个HF分子之间存在四种分子间力，即：、、取向力、诱导力； 9、借助氧化还原反应产生电流的装置称为； 10、举出常见的可作配位体的分子与离子各两种：。 二、单项选择（每小题2分，共20分） 1、气体标准状况的定义中，温度与压力分别为； A、T=273K，P=10000Pa B、T=298K，P=101325Pa C、T=273K，P=101325Pa D、T=298K，P=10000Pa 2、对于气相平衡2SO2 + O2 == 2SO3 + Q（“+ Q”代表放热），为了提高SO2 的转化率，可以在其它条件不变的情况下，； A、加压并升温 B、升温 C、加入一些SO2 D、加入一些O2 3、下列各组物质中，不是共轭关系的是； A、H2SO4～SO42- B、H2O～OH- C、HF～F- D、NH3～NH4+ 4、原子核`外M电子层最多可容纳的电子数为； A、2 B、18 C、8 D、32 5、在H2S、HCl、N2、Cl2分子中，既有σ键，又有∏键的是； A、H2S B、HCl C、N2 D、Cl2 6、在Na2S2O3中，S的氧化数= ； A、+4 B、+2.5 C、-2 D、+2 7、关于Li、Na、K的性质，下列表述中错误的是； A、Na、K在空气中燃烧，分别生成Na2O、K2O 无机合成化学复习资料 一．填空题 1.实用性储氢合金要满足的要求？ ①价格或制造成本低廉②原料易得③高的储氢容量④容易活化⑤充放氢动力学性质优越⑥使用安全⑦对杂质的敏感性不高⑧具有确定化学稳定性 2.合成纳米晶的方法有哪些？ ①化学沉淀法②化学还原法③溶胶-凝胶法④水热-溶剂热法⑤热分解法⑥微乳液法⑦高温燃烧合成法⑧模板合成法⑨电解法 3.组合化学的过程 ①设想和定义：确定出具有所需性质的新材料②选择相关元素：从周期表中选择可能构成新材料的所有元素③构建材料库：利用自动合成仪构建多个化学组成不同的材料库④并行处理技术：可以同时测试25000个不同的材料小型化，通过减小样的尺寸，使加工过程小型化，节省时间和经费。⑤加工过程：可以应用不同的合成变量，如压力，温度，时间。⑥高通量分析：合成的材料库通过探测器进行快速分析，如光，电，磁和其他的物化性质。得到的数据送入数据库中进行处理，从而缩小筛选范围，得到所需要的材料。⑦将新材料及合成与分析数据送交用户。 4.物质的状态 ①固，液，气三种基态。②等离子态和超气态③超导态和超流态 5.低温与普冷的分界点：123K 6.储存气体钢瓶的颜色与对应的气体？ 7.测量低温的元器件有哪些？ ①蒸气压温度计②低温热电偶③低温电阻温度计 8.温度测量的方法有哪两种，其中接触式测温仪表有那几个？ ①通常分为接触式和非接触式两种②膨胀式温度计，压力表式温度计，热电偶温度计，热电偶。 9.粉末高温合金的制备工艺流程。 ①预合金粉末的制造②压实③热加工变形（模锻、轧制、挤压、等温锻）④机加工⑤无损处理⑥热处理 10.等离子态常用于哪些方面？ ①等离子体冶炼②等离子体喷涂③等离子体焊接 11.超导体两个突出的性质？ ①在临界温度下有超导性②完全抗磁性 12.水热-溶剂热法合成反应的基本反应类型有哪些？影响水热-溶剂热反应的因素有哪些？ 反应：①合成反应②热处理反应③转晶反应④离子交换反应⑤单晶培育⑥脱水反应⑦分解反应⑧提取反应⑨沉淀反应10氧化反应11晶化反应12烧结反应13.反应烧结14水热热压反应 影响因素：1.温度与压强2.溶剂的填充度3.合成溶剂性质的改变4.PH的改变 无机化学试题及答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】 无机化学试题 一、选择题（请将正确的选择填在括号内）：（共20分） 1. 根据“酸碱质子理论”，都属于“两性电解质”的是( ) （A）HCO3-,H2O,HPO42- （B）HF,F-,HSO4- （C）HCO3-,CO32- ,HS- （D）OH-,H2PO4- ,NH4+ ) （A）×10-4 （B）×10-3 （C）×10-3 （D）×10-4 3．8Ce3+离子的价层电子结构为( ) （A）4f2 （B）4f05d1 （C）4f1 （D）6s1 4．元素的第一电子亲合能大小正确的顺序是 ( ) （A）C （A）H3PO3 （B）H2SO4 （C）H3PO2 （D）NaH2PO4 9．氧化性强弱正确的顺序是( ) （A）HClO4 无机合成化学基本题库 一、问答题 1.溶剂有哪些类型质子溶剂有什么特点质子惰性溶剂分为几类举例说明 2.什么叫拉平效应和区分效应 3.化学气相沉积法有哪些反应类型该法对反应体系有什么要求在热解反应中，用金属烷基 化物和金属烷氧基化物作为源物质时，得到的沉积层分别为什么物质如何解释 4.写出制备光导纤维预制棒的主要反应和方法。反应体系的尾气如何处理在管内沉积法和 管外沉积法中添加剂的顺序有什么不同 5.化学输运反应的平衡常数有什么特点为什么试以热力学分析化学输运反应的原理。 6.用氢还原氧化物的特点是什么在氢还原法制钨的第三阶段中，温度高于1200℃时反应 会发生什么变化 7.低温分离的方法有哪些在什么情况下用低温化学分离法其主要特点是什么用什么方法 分离O2和CO在分级冷凝中如何选择冷肼简述液氨中的合成反应。 8.低温下稀有气体化合物的合成方法有哪些在低温水解合成XeO3时，应选择XeF4还是 XeF6作源物质为什么合成KrF2的反应机理是什么有哪些因素影响KrF2的量子产率 9.分别叙述先驱物法和溶胶-凝胶法的定义和特点。在何种情况下不宜用先驱物法 10.说明光化学反应的原理和配位化合物光化学合成的类型。 11.试解释吸收、荧光、磷光、内部转换和系间窜跃的意义。 12.从溶液中生长晶体有哪些方法电解溶剂法和溶液蒸发法有何区别和共同之处 13.理想晶体为什么是无色透明的 14.什么叫模板反应举例说明。 15.试述局部化学反应的意义和类型。 16.什么叫水热合成法按反应温度可分几类水热合成法有哪些优点和应用前景?高温高压下 水热反应有哪些特征说明用水热法合成水晶的必然性。 17.某氯碱厂用隔膜槽电解食盐水，每个电解槽通过电流10 000A，问理论上每个电解槽每 天可生产多少氯、氢和氢氧化钠设阳极的电流效率为97%，问实际上每天产氯多少18.在上题中若槽电压为3.8V，则每个槽每天消耗的能量为多少焦耳相当于多少度电能生 产1t氯消耗多少度电能 19.简述自蔓延高温合成的意义和类型。 20.无机合成中如何应用等离子体 21.采用直流等离子体化学沉积法合成金刚石时，往往会有石墨析出。若在原料气中引入一 定比例的氢气，则可以在很大程度上抑制石墨的析出。氢的作用机理是什么 22.什么叫溅射合成法溅射合成法有哪些应用 23.试述凝胶法生长晶体的基本原理，凝胶的作用是什么 24.用水热法制备二氧化硅单晶的原理是什么写出其反应式和反应条件。 25.简述SPS烧结法的原理与特点。 26.解释纳米粒子吸收光谱蓝移和红移的原因。 27.何谓非晶态材料其结构特征有哪些 28.制备非晶态材料有哪些方法 29.何谓色心其形成机理是什么 30.色心有哪些制法其显色原理是什么 31.氧化锌在加热分解时会产生哪些缺陷，写出其缺陷反应式，它是n型还是p型半导体 32.掺杂有Sm3+离子的CdF2晶体是无色的绝缘体，为什么在500℃的镉蒸汽中加热几分钟 纳米材料的制备方法与应用 贾警(11081002) 蒙小飞（11091001） 1引言 自从1984年德国科学家Gleiter等人首次用惰性气体凝聚法成功地制得。铁纳米微粒以来，由于纳米材料有明显不同于体材料和单个分子的独特性质—小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应和宏观量子轨道效应等，以及其在电子学、光学、化工、陶瓷、生物和医药等诸多方面的重要价值。引起了世界各国科学家的浓厚兴趣。几十年来，对纳米材料的制备、性能和应用等各方面的研究取得了丰硕的成果。纳米材料指其基本组成颗粒尺寸为纳米数量级，处于原子簇和宏观物体交接区域的粒子。颗粒直径一般为1~100nm之间。颗粒可以是晶体，亦可以是非晶体。由于纳米材料具有其特殊的物理、机械、电子、磁学、光学和化学特性，可以预见，纳米材料将成为21世纪新一轮产业革命的支柱之一。 2纳米材料的制备方法 纳米材料有很多制备方法，在此只简要介绍其中几种。 2.1溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法是材料制备的是化学方法中的较为重要的一种，它提供一种再常温常压下合成无机陶瓷、玻璃、及纳米材料的新途径。溶胶-凝胶法制备纳米材料的主要步骤为选择要制备的金属化合物，然后将金属化合物在适当的溶剂中溶解，然后经过溶胶-凝胶过程而固化，在经过低温处理而得到纳米粒子。 2.2热合成法 热合成法制备纳米材料是在高温高压下、水溶液中合成，在经过分离和后续处理而得到纳米粒子，水热合成法可以制备包括金属、氧化物和复合氧化物在内的产物。主要集中在陶瓷氧化物材料的制备中。 2.3有机液相合成 有机液相合成主要采用在有机溶剂中能稳定存在金属、有机化合物及某些具有特殊性质的无机化合物为反应原料，在适当的反应条件下合成纳米材料。通常这些反应物都是对水非常敏感，在水溶剂中不能稳定存在的物质。最常用的反应方式就是在有机溶剂中进行回流制备。 2.4惰性气体冷凝法 惰性气体冷凝法是制备清洁界面的纳米粉体的主要方法之一。其主要过程是在真空蒸发室内充入低压惰性气体，然后对蒸发源采用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或形成等离子体。原料气体分子与惰性气体分子碰撞失去能量，凝集形成纳米尺寸的团簇，然后骤冷。该方法制备的纳米材料纯度高，工艺过程中无其它杂质污染，反应速度快，结品组织好，但技术设备要求高。 2.5反相胶束微反应器法 论文中英文摘要 作者姓名：孙旭平 论文题目：纳米材料的湿化学合成及新颖结构的自组装构建 作者简介：孙旭平，男，1972年08月出生，2000年09月师从于中国科学院长春应用化学研究所汪尔康研究员，于2006年03月获博士学位。 中文摘要 围绕论文题目“纳米材料的湿化学合成及新颖结构的自组装构建”，我们开展了一系列研究工作。通过湿化学途径，在贵金属纳米粒子及其二维纳米结构和导电聚合物纳米带的合成方面进行了深入研究。同时，利用界面自组装及溶液自组装技术，构建了一些新颖结构。本论文研究工作的主要内容和创新点表现在以下几个方面： (1)首次提出了一步加热法制备多胺化合物保护的贵金属纳米粒子。我们利用多胺化合物(包 括聚电解质和树枝状化合物)作为还原剂和保护剂，直接加热贵金属盐和多胺化合物的混合水溶液，在不加入其它保护剂和还原剂的情况下，一步制备得到了稳定的贵金属金和银的纳米粒子。我们在实验中发现，树枝状化合物聚丙烯亚胺能对反应生成的金纳米粒子的大小及成核和生长动力学进行有效控制。我们还发现，室温下直接混合浓的阳离子聚电解质分支型聚乙烯亚胺和浓的HAuCl4水溶液可得到高浓度的、稳定的胶体金。这种一步合成法操作简单且方便易行，是一种制备多胺化合物保护的贵金属纳米粒子的通用方法；同时，本方法合成的纳米粒子表面带正电荷，可用作加工纳米粒子功能化薄膜的构建单元。 (2)首次提出了一种无表面活性剂的、无模板的、大规模制备导电聚合物聚邻苯二胺纳米带的 新方法。我们通过在室温下直接混合邻苯二胺和HAuCl4水溶液，在没有表面活性剂或“硬模板”存在的条件下，获得了长度为数百微米、宽度为数百纳米、厚度为数十纳米的聚邻苯二胺。纳米带的自发形成可归因于反应中生成的金纳米粒子催化的邻苯二胺的一维定向聚合。本方法方便快速，无需加入表面活性剂或使用“硬模板”，且可用于大规模制备。 此外，我们通过在室温下直接混合AgNO3和邻苯二胺水溶液，也获得了大量的一维纳米结构，并发现其形貌可通过调节实验参数而改变。我们还发现，当溶液pH降低时，这些一维结构将分解成水溶性的低聚体，而如果再次升高pH，这些低聚体又将自组装形成一当代无机化学研究前沿与进展
《无机化学》试题库
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纳米材料的制备方法与应用要点
纳米材料的湿法合成