MoO3的生物模板法合成及性能测定开题报告

1. 研究目的与意义

近年来,纳米MoO3材料的制备、结构、形貌以及应用等的研究犹如雨后春笋。MoO3纳米材料具有很多特殊的性能,具有广泛的应用潜力,其中包括,电子显示、固体微生物、气体传感器、记录材料、石油催化剂等。它也是制备其他含钼纳米材料理想的前驱体, 如,层状纳米MoS2、MoSe2、纤维状Mo粉以及各种主-客化合物。此外,良好的光致变色和电致变色性能在智能材料中具有广泛的应用潜力。纳米级MoO3具有优异的可逆光色性和较高的光学对比度,其性能在信息存储、图像显示及调节光线等方面具有潜在的应用价值,可作为电致变色、光致变色、智能伪装等器件的核心材料,在显示设备和军事装备等领域具有广阔的应用价值。

目前，有关MoO3的制备方法主要有：水热／溶 剂热法、溶胶－凝胶法、均匀沉淀法、超声波 法。近年来利用生物组织或者生物大分子制备具有不同形貌的金属、有机、无机材料引起了人们很大的关注，生物模板法是国际上近年来发展起来的制备纳米 材料的一种崭新的技术。该技术利用生物天然存在的 纳米结构作为模板, 通过引入目的金属粒子, 制备单分 散的纳米材料, 英国纳磁公司、美国 IBM 公司等利用 生物模板法研制高存储密度 ( EHDR )的纳米磁记录材 料, 并取得较大的进展。生物模板技术利用天然生物结构作为模板，借鉴和利用天然生物结构来实现特殊结构 材料高效、便捷、经济的制备。据知目前为止，采用 生物模板法制备微纳米三氧化钼的研究很少，而用定量滤纸或 鸡蛋内膜作模板，来制备微纳米三氧化钼的研究还未见报，但它的制造前景还是很受广大科研人员的关注。

利用生物模板法制取MoO3，与传统方法相比有很多 的优点，如反应条件温和，可以制取得到普通化学方法无法 得到的优美复杂结构，可以得到有类似生物功能的材料，总之，这个新兴的领域还有更多东西值得去探索，目前的主要 任务有：（ １）探索生物系统中结构特性－功能之间的联系；（ ２） 不断发掘新的有价值的生物结构并用于新材料的开发；（ ３） 改进目前已有的仿生技术，提高材料的制作效率以及品质。 仿生材料是人类和自然紧密结合的产物，自然将不断地 创造新的结构并且启迪科学家们制造有益于全人类的新材 料。仿生技术也是未来的潮流，材料学家必将在２１世纪里 抓住这个潮流做出新的突破

2. 研究内容和预期目标

本课题的主要研究内容为采用溶胶-凝胶法结合生物模板法制备纳米三氧化钼进行。以自然界中广泛存在的生物材料（如花瓣、菜叶等）为模板，合成具有片层结构的moo3，并将所得材料用于吸附有机染料亚甲基蓝。

工作分为以下几部分：

（1）制造以花瓣为材料的生物模板。

3. 研究的方法与步骤

利用现代科技文献的查阅方法和手段，如internet、网上图书馆、电子期刊等数据库，查阅有关研究生物模板法合成微纳米氧化材料及溶胶-凝胶法制备纳米三氧化钼，并对文献进行分析、研究。在此基础上拟定出了具体实验方案。

在确定合成路线的基础上，选择具体合成条件，合成出moo3，通过实验培养动手能力、独立思考问题解决问题的能力和初步的科研素养。

具体合成的基本路线如下：

4. 参考文献

［ 1］ bandara a，kubota j，onda k，et al． short-lived reactive intermediate in the decomposition of formate on nio( 111) surface observed by picosecond temperature jump［ j］． j，phys，chem， b，1998，102( 31) : 5951-5954．

［ 2］ kong deshusi，wang jianming，shao haibo，et al． electrochemical fabrication of aporous nanostructured nickel hydroxide film electrode with superior pseudocapactive performance［ j］． journal of alloys and compounds，2011，509( 18) : 5611-5616．

［ 3］h．sinaim，a．phuruangrat，s．thongtem，t．thongtem．synthesis and · characterization of heteronanostructured ag nanoparticles／m003 nanobelts composites[j]．materials chemistry and physics，2012，132：358．363.

5. 计划与进度安排

2022. 2. 20 - 2022. 3.1 查阅文献，制定实验方案，完成开题报告。

2022. 3. 2 - 2022. 4.19 采集生物模板、对模板进行预处理、合成moo3材料。