钒酸镁微/纳米材料的合成研究开题报告

1. 研究目的与意义

新型微/纳米功能材料由于其独特的性质，在国民生活中的重要作用日益显著。但由于其基础研究的工业化难度较高，基础研究和工业化生产之间缺少工程研发放大的桥梁，工业化研发成本和生产成本高等原因，限制了一部分先进微/纳米功能材料的应用^[1-3]。而金属钒酸盐因材料晶体的本质特征，具有电子能级极其丰富的特点，该类材料不仅可用于电催化氧化、光致发光材料、永磁材料等方面，而且在未来的其他领域有潜在应用前景^[4]。

为进一步发挥材料的小尺寸效应并提高其利用率，金属钒酸盐微/纳米材料的可控制备已成为研究热点之一^{[5, 6]}。其中，钒酸镁微/纳米材料作为重要的金属钒酸盐微/纳米材料之一，不仅结合了碱土金属资源丰富、价格低廉的特点，而且聚集了金属钒酸盐纳米材料在催化转化的性能优势，这为制备性能优异的功能材料提供了有利条件。

合成钒酸镁微/纳米材料常用方法有：水热/溶剂热法、微波合成法、热蒸发法、离子置换法、高温固相合成法、自蔓延高温合成法等^[7-9]。

2. 研究内容与预期目标

研究内容

反应参数（ph、浓度、温度等）对微/纳米材料的制备影响显著，因此，本课题将采用水热/溶剂热法来制备钒酸镁微/纳米结构。实验过程中将分别控制反应参数来制备钒酸钙微/纳米结构，将不同因素下制备的钒酸镁样品进行表征。最后，总结不同因素对钒酸镁形貌的影响，确定最佳的反应条件，并进一步探究钒酸镁的反应机理。

预期目标

3. 研究方法与步骤

原料：

钒源：偏钒酸铵、五氧化二钒、三氧化二钒等

镁源：钒酸镁、碳酸镁等

4. 参考文献

[1] roy p, srivastava s k.nanostructured anode materials for lithium ion batteries[j]. journal of materialschemistry a, 2015, 3: 2454-2484.

[2] kim h, kim j c, bianchinim, et al. recent progress and perspective in electrode materials for k-ionbatteries[j]. advanced energy materials, 2018, 8(9): 1702384.

[3] ponrouch a, palacin m r. onthe road toward calcium-based batteries[j]. current opinion inelectrochemistry, 2018, 9: 1-7.

5. 工作计划

(1) 2022年12月28日～2022年1月4日，完成毕业论文选题工作；

(2) 2022年3月1日～2022年3月21日，完成开题报告和翻译；

(3) 2022年3月22日～2022年3月31日，完成做论文前期准备工作；