聚合-熱解法制備納米金屬氧化物材料的研究

金屬納米氧化物材料是納米材料的重要組成部分，是諸多高科技領(lǐng)域的關(guān)鍵材料。特別是在能源材料領(lǐng)域的發(fā)展，引起了能源領(lǐng)域的變革和能源應(yīng)用觀念的改變。而納米尺寸合成方法為發(fā)展新材料和改善性能提供了前提保證。本項(xiàng)目擬采用聚合-熱解法建立操作簡(jiǎn)單、粒徑可控、具有實(shí)用意義的納米多元氧化物材料制備方法。以鋰離子電池嵌入氧化物材料為基礎(chǔ)，通過對(duì)合成過程中聚合反應(yīng)和熱解機(jī)理的研究，弄清影響材料結(jié)構(gòu)和性能的諸多因素，為發(fā)展高性能電極材料的電化學(xué)應(yīng)用提供原理支持。本項(xiàng)目的特色之處在于采用丙烯酸類單體，通過聚合反應(yīng)與金屬離子形成離子聚合物，從而組分的原子級(jí)分布因這種快速凍結(jié)而得到保持，避免了由于水解或失水所造成的團(tuán)聚現(xiàn)象，為得到均勻分散的納米氧化物材料創(chuàng)造了條件。.本項(xiàng)目的研究可能為新結(jié)構(gòu)和新材料的合成提供新思路，為納米氧化物的實(shí)用化制備技術(shù)提供新方法。

采用激光氣相法，固相蒸凝法與液相化學(xué)相結(jié)合技術(shù)，以納米金屬氧化物為研究對(duì)象，開展無機(jī)功能納米材料的設(shè)計(jì)和可控制備研究；尋找制備工藝參數(shù)與微觀結(jié)構(gòu)之間的函數(shù)關(guān)系，建立結(jié)構(gòu)與性能的理論模型；開展納米金屬氧化物粒子作為高性能氣敏傳感材料和高效催化材料的特異性能和應(yīng)用探索研究，對(duì)完善納米材料的制備技術(shù)和認(rèn)識(shí)其特性有重要價(jià)值。

本項(xiàng)目圍繞納米材料技術(shù)在聚合物等高分子和有機(jī)體系中的應(yīng)用這一國(guó)際前沿領(lǐng)域，探索單分散、高固含量功能導(dǎo)向性納米金屬氧化物顆粒分散體的低成本制備新方法，提出超重力法和原位改性后相轉(zhuǎn)移合成技術(shù)為特征的制備新設(shè)想和新技術(shù)。重點(diǎn)研究制備單分散的ZnO、CeO2、TiO2等金屬氧化物納米顆粒分散體的方法和過程機(jī)理；研究制備工藝和顆粒結(jié)構(gòu)特性（如顆粒大小、形貌、分散度）的關(guān)系。研究特種金屬氧化物分散體在聚合物等高分子和有機(jī)體系中的應(yīng)用方法和應(yīng)用性能；構(gòu)建單分散金屬氧化物納米分散體制備－結(jié)構(gòu)－功能關(guān)系鏈，創(chuàng)制出低成本、可規(guī)模化制備新技術(shù)，為納米氧化物顆粒在最終有機(jī)制品中的應(yīng)用提供性能卓越的中間體和實(shí)用化基礎(chǔ)。

本項(xiàng)目圍繞納米材料技術(shù)在聚合物等高分子和有機(jī)體系中的應(yīng)用這一國(guó)際前沿領(lǐng)域，探索單分散、高固含量功能導(dǎo)向性納米金屬氧化物顆粒分散體的低成本制備新方法；提出了“超重力法”和“原位改性后相轉(zhuǎn)移”合成技術(shù)為特征的制備新設(shè)想和新技術(shù)，重點(diǎn)研究并成功制備出了單分散的ZnO、CeO2、TiO2、和ATO等金屬氧化物納米顆粒分散體；隨后研究了特種金屬氧化物分散體在聚合物等高分子和有機(jī)體系中的應(yīng)用方法和應(yīng)用性能；成功實(shí)現(xiàn)了在玻璃貼膜和潤(rùn)滑油行業(yè)的應(yīng)用。通過構(gòu)建單分散金屬氧化物納米分散體制備－結(jié)構(gòu)－功能關(guān)系鏈，創(chuàng)制出了低成本、可規(guī)?；苽涞男录夹g(shù)，為納米金屬氧化物顆粒在最終有機(jī)制品中的應(yīng)用提供了性能卓越的中間體和實(shí)用化基礎(chǔ)。