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随着纳米科学的发展,以特定形貌一维纳米材料为基本单元,通过物理或化学方法在两维或三维空间构筑纳米体系,可以得到多种新颖的纳米结构,包括纳米阵列、多级结构等等。以这些新颖纳米结构为桥梁,进一步构建具有功能性的纳米器件,将为纳米材料开辟更广阔的应用前景。本文围绕着过渡金属氧化物纳米阵列主要开展了两方面的工作,一是通过系统研究CeVO4纳米晶的生长演变过程,发展了一种普适的稀土钒酸盐纳米棒阵列的制备方法;二是研究了负载金的氢氧化钴纳米阵列的控制合成及其催化性能,主要工作及结果如下:1、采用EDTA辅助的水热合成方法,详细研究CeVO4纳米晶的演变过程,研究了多种反应参数如EDTA/Ce3+的比例,反应物浓度,溶液pH值,水热温度和反应时间的影响,以求发展一种普适的稀土钒酸盐纳米阵列的制备方法。研究发现,Ce3+/EDTA摩尔比对于纳米晶形貌控制合成具有很强的调控作用,EDTA的加入量从0逐渐增加到4mmol,我们分别制得钒酸铈纳米颗粒、纳米棒、纳米阵列以及束状和花椰菜状纳米晶。基于EDTA在钒酸铈纳米晶生长过程中的重要作用,提出了钒酸铈纳米结构可能的形成机理。在CeVO4纳米阵列合成方法的研究基础上,将方法扩展到整个镧系元素。通过调控反应条件,得到了系列LnVO4纳米棒组装体的最佳合成参数。研究结果表明,镧系轻稀土元素(La-Gd)都可自组装形成纳米阵列,但组装面积有很大不同。镧、铈和镨三种稀土钒酸盐纳米棒形成了大面积layer-by-layer的多层纳米阵列自组装体。随着稀土离子半径的减小,镧系元素与EDTA的络合稳定常数增大。钕、钐、铕、钆四种稀土钒酸盐纳米棒也形成了纳米阵列,但纳米阵列面积要小许多;而对于重稀土元素(Tb-Lu)则难以自组装成为纳米阵列。我们对于这一系列现象的形成原因进行了探讨。同时研究了稀土离子掺杂的稀土钒酸盐纳米阵列的荧光性能。2、采用水热法在镍基底上合成了多种Co(OH)2纳米阵列,通过沉积沉淀法,以NaBH4为还原剂原位还原氯金酸得到Au/Co(OH)2纳米阵列催化剂。其中金颗粒尺寸粒径分布较窄,大小在3-5nm左右。以对氨基苯酚的还原反应作为探针反应对Au/Co(OH)2纳米阵列的催化活性进行了研究,Au/Co(OH)2纳米阵列表现出了很好的催化活性,反应速率为30.8s-1g-1,并且具有优异的循环稳定性能,反应速率在反应六次后基本保持不变。此外,将参与催化反应的反应物用量加大至文献报道的最多用量的5倍,Au/Co(OH)2纳米阵列仍能保持其催化反应速率,这将为Au/Co(OH)2纳米阵列结构化催化剂的实用化奠定基础。