1、材料的性能與其晶粒尺寸存在密切的關系，當材料的晶粒尺寸減小到納米級時，其性能將發(fā)生根本性的轉變。無機納米材料由于其尺度降低到納米級，相對于塊體材料，有著獨特的物理化學性質，納米尺度的小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應、介電限域效應等決定了無機納米材料在催化、光電、生物等領域都具有巨大的應用前景。而微波合成技術也是具有巨大應用前景的技術。它是一種新型綠色的化學方法，已被廣泛應用于無機納米材料的合成領域。傳統(tǒng)的水熱法通過熱輻射，熱對流，熱傳

2、導的由外到內的加熱模式，而微波利用材料在電磁場中的介電損耗產生的熱效應進行加熱，實現了體系均勻受熱，大大提高了反應效率，并且對于降低副反應、增加產量、改善重現性等都具有相當突出的作用。先進微波反應設備的在線程序控溫控壓，可以靈活多變的控制反應，不同加熱介質選擇也對合成不同形貌結構的無機納米材料起著決定性作用，因此將微波合成技術與不同的加熱介質相結合，研究其對納米材料形貌、結構、性能的影響具有其獨特的意義。本研究主要內容包括：
　　

3、⑴微波離子熱合成高能面暴露多孔二氧化鈦介晶的制備及其在光催化氧化NOx中的應用。一般情況下，使用傳統(tǒng)硬模板法制備介孔材料比較難以控制它的形貌和晶面暴露。我們通過將晶種預植在具有介孔孔道的載體上，并且以離子液體這種綠色溶劑作為晶面控制劑和導向劑，在微波輔助離子熱的作用下讓其均勻生長成介孔單晶。在合成過程中，選用MCM-41小球作為合成的模板，MCM-41小球具有較短的孔道結構，在合成過程中易于晶種的灌入及促進二氧化鈦在其中的生長。此外，采

4、用1-甲基咪唑四氟硼酸離子液體這種綠色溶劑做為晶面控制劑和導向劑，得到了｛001｝和｛010｝高能面暴露的二氧化鈦介晶，并且合成的材料晶體尺寸大小可控，且獲得的樣品形貌為大小均一的單分散立方塊。合成的特殊晶面立方塊銳鈦礦相二氧化鈦介晶在光催化氧化NOx中表現出很好的活性。
　　⑵微波輔助合成銅納米線/ZIF-8復合材料應用于氨硼烷產氫。銅納米線具有一維納米材料的特性，但是當其應用于氨硼烷產氫時，由于它自身較小的比表面積、較低的催化

5、活性、較差的穩(wěn)定性等限制了銅納米線在這一反應中的應用。而ZIF-8由于其較大的比表面積、較大的孔隙率，因而在在氨硼烷產氫反應中能提高銅納米線的催化效率及循環(huán)活性。我們采用微波輔助的方法在銅納米線上生長ZIF-8顆粒，此種方法合成出來的復合材料具有良好的結晶度和均勻的顆粒尺寸。通過增加銅線的量，生長在其上的ZIF-8顆粒尺寸大小會逐漸減小并且生長的顆粒也會有更加完整的覆蓋度。復合材料應用于氨硼烷產氫反應當中顯示了良好的催化活性
　　

6、⑶微波輔助合成碳納米管/ZIF-8復合材料應用于光還原CO2。碳納米管具有良好的傳遞電子的能力，但其比表面積小限制了它的應用。ZIF-8具有較大的比表面積，對于CO2有良好的吸附活性，但是ZIF-8在光激發(fā)下產生的光生電子和空穴的高復合率導致限制其在光催化中的應用。我們采用微波輔助的方法，合成了一維納米結構的碳納米管/ZIF-8納米復合材料.在合成過程中我們選用水這種綠色溶劑作為溶劑進行反應，合成得到的材料具有高結晶度和一維串聯納米結構