1、天然產(chǎn)物與合成物質(zhì)相比具有來(lái)源廣泛、無(wú)毒、環(huán)境友好、生物相容性好等特點(diǎn)，因此開(kāi)展天然大分子模板法制備納米材料的研究是一項(xiàng)有意義的工作。在本論文中，我們主要研究在天然模板的作用下如何合成納米材料以及探索該過(guò)程中的生長(zhǎng)規(guī)律和組裝機(jī)制，并考察它們的光學(xué)性質(zhì)。主要工作包括：
　　 1.從小分子到大分子的天然模板水熱制備帶功能性基團(tuán)的微/納米碳球及其表征。首先選取的是小分子的葡萄糖，其在水熱條件下可以碳化成球。我們選取了尿素和硫脲作為碳化

2、助劑，降低了葡萄糖碳化的溫度，使得實(shí)驗(yàn)條件更溫和，但碳球的粒度較大，約為1微米。于是采用殼聚糖這種天然大分子為模板，水熱條件下制備了粒徑約為200納米的碳球；雖然通過(guò)增大模板劑的分子量達(dá)到了減小產(chǎn)物粒徑的目的，但是所得到的碳球仍然是實(shí)心的?？紤]到海藻酸鈉天然大分子的彎曲鏈段結(jié)構(gòu)，以海藻酸鈉大分子模板經(jīng)過(guò)超聲處理，成功制備出了中空結(jié)構(gòu)的納米碳球。這樣一來(lái)，通過(guò)天然模板的選取就實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)物從較大粒度到較小粒度再到中空結(jié)構(gòu)的梯度制備。此外我們還

3、對(duì)碳球作為載體負(fù)載活性金屬等進(jìn)行了初步的探索。
　　 2.天然大分子模板水熱制備過(guò)渡金屬硫?qū)倩衔锏亩嗫准{米結(jié)構(gòu)及其性能研究。在這一部分主要使用了殼聚糖為模板，合成了銅族硫化物和鋅族硫化物。首先制備了銅族硫化物的多孔納米結(jié)構(gòu)。其中合成多孔的硫化銅納米結(jié)構(gòu)需要較低的反應(yīng)溫度。當(dāng)反應(yīng)溫度較高時(shí)，產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)從多孔納米球向由納米片自組裝形成的納米球這種三維結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。而硫化銀的合成在室溫下就可發(fā)生反應(yīng)。因此在水熱條件下得不到具有孔狀結(jié)構(gòu)的

4、產(chǎn)物。然后鋅族硫化物的多孔納米結(jié)構(gòu)也被合成。其中鋅離子與殼聚糖之間存在較強(qiáng)的相互作用，因此需要與聚乙二醇一起作為復(fù)合模板才能得到介孔硫化鋅納米球。這種結(jié)構(gòu)的納米球表現(xiàn)出既不同于塊體又不同于量子點(diǎn)的紫外-可見(jiàn)吸收特性。在空氣中焙燒后則得到了氧化鋅的多孔結(jié)構(gòu)。但是通過(guò)尿素作為氧離子的來(lái)源，同樣條件下反應(yīng)后卻得不到氧化鋅的孔結(jié)構(gòu)。表明通過(guò)原位轉(zhuǎn)換得到孔結(jié)構(gòu)的方法具有廣闊的推廣前景。對(duì)于鋅族的金屬鎘來(lái)說(shuō)，則只需要?dú)ぞ厶亲鳛槟０寰湍艿玫搅蚧k的孔

5、結(jié)構(gòu)。而且這種結(jié)構(gòu)是由硫化鎘小粒子自組裝形成納米片后進(jìn)一步自組裝形成了“千層餅”狀結(jié)構(gòu)。這種具有等級(jí)結(jié)構(gòu)的自組裝就我們所知還不多見(jiàn)。汞離子在殼聚糖的作用下得到的產(chǎn)物是黑辰砂礦的硫化汞，屬于亞穩(wěn)相結(jié)構(gòu)。在室溫下也可發(fā)生反應(yīng)得到硫化汞，不過(guò)此時(shí)的硫化汞是朱砂相和黑辰砂相的混合物。使用殼聚糖作為天然大分子模板對(duì)硫化鉛和氧化鐵的制備進(jìn)行了探討，并在此基礎(chǔ)上初步探索光磁材料的合成。在水熱條件下得到了硫化鉛的納米立方塊，而在同樣含有氨基基團(tuán)的乙二胺

6、中我們得到的是星形結(jié)構(gòu)的硫化鉛。在氧化鐵的制備過(guò)程中，我們改變鐵離子和尿素的比例，得到了羥基氧化鐵的納米管和納米棒。經(jīng)過(guò)室溫下300℃焙燒后，得到了具有孔結(jié)構(gòu)的氧化鐵。而且不同反應(yīng)配比條件下得到的氧化鐵的磁性也不同。
　　 3.天然大分子膜為模板溫和制備鎢酸鹽納米材料。主要包括鎢酸鉛和鎢酸銀。其中采用的天然大分子膜為新鮮的蛋膜。它含有大量的有機(jī)礦物質(zhì)，結(jié)合其復(fù)雜的孔和表面結(jié)構(gòu)，容易誘導(dǎo)晶體在生長(zhǎng)過(guò)程中出現(xiàn)位錯(cuò)和自組裝。提出了改變