图1。4Zn2GeO4纳米棒阵列的SEM照片(700C)[31]

1。2。4离子交换法

离子交换法[32-34]是一种在一定的溶液环境中，利用前驱体和金属离子进行离子交换反应的一种方法。由于溶液中的金属离子与前驱体中的某种金属离子性质(比如电荷、离子半径等)相近时，在适当的反应条件下，离子交换反应会发生，形成新的物质。在离子交换法中，前驱体作为反应模板在新材料生成的同时被消耗掉，因此产物能具有特定的形貌。

图1。5在反应3小时后得到的无定型Zn2GeO4的(a) TEM照片和(b) HRTEM照片[35]

1。2。5 高温固相合成法

高温固相合成法是一种让金属单质或氧化物在1000C左右或者比这个温度更高的温度下克服反应物的扩散的阻力，随后反应几十个小时或数天得到产物。然而，高温固相反应需要达到较高的反应温度，而且难以调控产物的形貌及尺寸等，应用受到了很大的限制。高温固相合成法也是锗酸盐纳米材料的高温固相制备方法。例如，Ye等[35]以Na2CO3、ZnO和GeO2为反应物，在1000C高温下通过12小时的固相反应得到了块状Na2ZnGeO4。随后，进一步以Na2ZnGeO4作为前驱体与AgNO3在220C下进行阳离子交换反应40小时后得到了Ag2ZnGeO4多晶样品。

图1。6  通过固相反应法制备得到的(a) Na2ZnGeO4和(b) Ag2ZnGeO4样品的SEM照片[35]

第二章 实验部分

2。1 实验试剂与仪器

表2。1  实验试剂

试剂名称 型号及规格 生产厂商

二水合乙酸镉 A。R。    国药集团化学试剂有限公司

氧化锗 A。R。    国药集团化学试剂有限公司

无水乙醇 A。R。    国药集团化学试剂有限公司

表2。2  实验仪器

仪器 型号及规格 生产厂商

电子天平 DHG9075A 北京赛多利斯仪器系统有限公司

离心机 TDL802B 上海安亭科学仪器厂

电热鼓风干燥箱 DHG9075A 上海一恒科技有限公司

恒温磁力搅拌器 S103 上海司乐仪器有限公司

2。2 表征仪器

紫外-可见分光光度计：HitachiU3900型分光光度计(日本Hitachi) ，参比物为Al2O3，检测范围为240-800 nm。

傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)：Nicolet6700型(美国Thermo) 。 

2。3水热法制备锗酸盐纳米材料

本实验采用水热法制备锗酸盐纳米材料，具体步骤如下所示：

(1)用量筒准确称取35 mL去离子水倒入烧杯中，然后在烧杯中加入2。66 g乙酸镉和1。04 g二氧化锗，放入搅拌子，再将烧杯放在磁力搅拌器上，将转速调整至800转速进行搅拌，大约半个小时后搅拌充分，得到白色溶液。

(2)用去离子水清洗规格为40毫升的聚四氟乙烯内衬，将白色液体倒入。

(3)用氨水溶液调节pH，使白色溶液的pH值为7。

(4)加入搅拌子，放在搅拌器上搅拌1h后放入不锈钢反应釜中。

(5)置于180℃下保存24h，反应结束后，放至室温下，使之自然冷却，这个过程大约需要6个小时。

(6)用去离子水把得到的白色固体洗漆三遍后再用无水乙醇继续将白色固体洗涤三遍，转移至洗干净的培养皿中，放入温度为60度的烘箱中进入烘干，大约十二个小时后得到干燥的产物（产物为白色粉末）。