摘要: 本文以Al(NO3)3·9H2O为铝源，乙酸钠为沉淀剂，采用简单的水热法成功制备出了三维花状勃姆石，通过改变水热时间和沉淀剂种类，对花状勃姆石的形成机理进行了探究。提出了由基础结构单元片状再到中间结构捆束状最后再到花状结构的三阶段形成机理。第一... 展开 本文以Al(NO3)3·9H2O为铝源，乙酸钠为沉淀剂，采用简单的水热法成功制备出了三维花状勃姆石，通过改变水热时间和沉淀剂种类，对花状勃姆石的形成机理进行了探究。提出了由基础结构单元片状再到中间结构捆束状最后再到花状结构的三阶段形成机理。第一阶段：基础结构单元的形成，即奥斯瓦尔德熟化过程。在水热反应开始时，形成小的纳米粒子，为了降低表面自由能，小颗粒聚集成更大的纳米粒子，这一过程便是奥斯瓦尔德熟化过程。小颗粒生长成大颗粒的过程中，由于晶体各个表面的表面能的差异，晶体沿着各个方向的生长速度有所不同，所以会导致不同形貌的基础结构单元的形成。第二阶段：纳米结构单元的定向附着过程，也就是中间结构捆束状的形成，这一阶段与第一阶段并无明显的时间界限。第三阶段：中间结构的自组装阶段。在酸性溶液中，带正电荷的勃姆石表面会吸附溶液中阴离子而形成双电层，但与此同时，勃姆石的表面张力会随着表面酸度的增强而减弱。表面张力的减弱会导致勃姆石互相靠近，使勃姆石表面的双电层被压缩，致使勃姆石结构之间的斥力被减弱，进而使勃姆石分子间的氢键、范德华力和静电力达到平衡，最终形成了稳定的三维花状结构。 通过一步水热法在玻璃片上制备出了具有特殊形貌和高比表面积的勃姆石薄膜，对薄膜样品进行疏水处理后得到了具有超疏水性的勃姆石薄膜。采用XRD、TG、SEM、Malvern、FTIR、BET、水接触角测试等表征手段，系统研究了铝源浓度、沉淀剂浓度、水热时间、沉淀剂种类和表面活性剂对勃姆石薄膜的形貌及超疏水性能的影响。得出如下结论：以乙酸钠为沉淀剂，Al(NO3)3·9H2O浓度为10wt.%，不使用任何表面活性剂，在水热温度为190℃水热12h的条件下，制备出的勃姆石薄膜样品均具有规整和丰富的表面结构，经疏水处理后表现出超疏水性能。 收起