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随着纳米科技的迅猛发展,纳米材料由于其独特的物理性质和化学性质在电子、能源以及生物等领域得到了广泛的应用。近年来含铋纳米材料在半导体、催化以及生物医药等领域的应用引起了人们广泛的研究兴趣。目前已有的纳米材料合成方法主要有溶剂热法,回流法,溶胶-凝胶法以及物理方法等。微波辐射加热具有快速、均匀、无温度梯度和滞后效应等优点。它不同于传统的由表及里加热,是在电磁场中由介质而引起的介电加热产生热效应,其加热不仅速度快,而且操作简便、高效、节能、省时。近年来,微波加热方法在合成化学等领域得到了广泛应用并产生了深远影响。以微波加热方法为主要加热方式的制备方法在纳米材料的合成中也逐渐得到重视,引起科学家的研究兴趣。本文主要利用微波法制备含铋纳米材料,探讨微波法在制备含铋纳米材料过程中的优势缺陷以及生长机理,为下一步应用奠定基础。本文主要进行了以下工作:1.以柠檬酸铋和硫脲作为原料,采用微波法制得了大量且结晶形好的硫化铋纳米棒。在相同的条件下,采用微波法制备硫化铋纳米棒与回流法相比,可减少约80%的反应时间。通过改变微波反应时间、表面活性剂、溶剂和反应物的种类来探讨对硫化铋纳米棒形貌的影响,结果表明:十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)和p-环糊精(p-CD)分散剂有利于硫化铋纳米棒的形成和生长;在N,N-二甲基甲酰胺(DMF),乙二醇和二甘醇溶剂中可以得到硫化铋纳米棒;研究发现,铋源和硫源的种类及其用量对硫化铋纳米棒的大小和形貌有较大的影响。并通过不同的反应条件下的实验结果初步探讨了微波条件下硫化铋纳米棒的生长机理。2.以乙二醇作为溶剂、柠檬酸铋和硫脲为原料,在160℃的回流条件下合成了三维雪花状硫化铋纳米结构。该三维硫化铋纳米结构是由高度有序的一维硫化铋纳米棒构造形成的。研究发现,乙二醇溶剂对雪花状硫化铋三维纳米结构的形成起着一个至关重要的作用。此外,具有线性高分子结构的柠檬酸铋在三维纳米结构的形成中也起到了一定的作用。3.通过微波法与溶剂热法在不同的条件下分别得到了铋纳米球。以二甘醇为溶剂、柠檬酸铋和尿素作为反应物,通过微波法合成了分散性好的铋纳米球。实验结果表明,柠檬酸铋对铋纳米球的形成起着十分重要的作用,尿素的浓度对铋纳米球的大小有很大的影响。通过改变反应时间,对微波法合成铋纳米球的生长机理也做了简单的讨论。在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)存在下,以乙二醇为溶剂、硝酸铋为铋源,使用溶剂热法合成了分散性好且大小均一的铋纳米球(约180nm)。通过对照实验发现,随着PVP的浓度增大,得到了不同的铋纳米结构。PVP不仅作为还原剂,还作为表面活性剂对铋纳米材料的形貌起着决定性的作用。当使用DMF作为溶剂,还可得到铋纳米管和纳米颗粒,其生长机理正在有待进一步的探讨。