题目：钴及其化合物一维纳米材料的制备、表征及性能研究

钴及其化合物纳米材料具有独特的光、电、磁和催化等特性，在电子器件、超高密度信息存储、磁流体和催化剂等方面具有广阔的应用前景。目前，尽管有多种钴及其化合物一维纳米材料制备方法，但这些方法或多或少具有一定的局限性，如：步骤繁琐、操作复杂、反应条件苛刻等。目前，用温和、简单、成本低廉的湿化学法来制备钴及其化合物一维纳米材料的相关报道还相对较少。本文利用温和、简单、低成本且重复性好的湿化学方法，合成了形貌多样的钴及其化合物一维纳米材料，并对产物进行了表征和性能研究。首先，合成了三种链状结构的一维单质钴纳米材料，实现了链状结构的形貌调控，即空心球链、Jingle-bell链和实心球链。对三种链状结构的形貌和物相进行了表征，结果表明：钴空心球链为多个空心球组装成的链状结构，单个空心球的直径为450-750nm，球壳厚约60nm，链长可达10m；钴Jingle-bell链为多个Jingle-bell 球（即空心球包实心球结构）组装成的链状结构，单个空心球的直径为550-750nm，单个空心球中都包含一个直径约200nm 的小实心球，链长可达20-30 m；钴实心球链为多个实心球组装成链，单个实心球的直径为200-250nm，长达10m左右。在此基础上对产物的形成机理和磁学性能进行了研究。在合成了三种链状结构的基础上，通过改变反应条件，我们还合成了环状钴纳米材料。环的外径为400-500nm，壁厚约为120nm。在对其形貌和物相进行表征的基础上，提出了相应的形成机理，并对其磁学性质进行了深入的研究；为合成其它金属环状纳米结构提供了一条新途径。我们还合成了两种钴配合物一维纳米材料，即[(NH3)4Co(OH)2Co(NH3)4]Cl4(H2O)4 纳米棒和三氯化六氨合钴[Co(NH3)6Cl3]纳米棒。通过改变实验条件，实现了对[(NH3)4Co(OH)2Co(NH3)4]Cl4(H2O)4纳米棒的尺寸调控，分别合成了长径比为3，20，60，80和大于100的纳米棒。我们还对这两种配合物的磁学性能和光学性能进行了研究。目前，钴配合物纳米材料鲜有报道，属于一个新的领域。该制备方法具有简单、温和及可实现宏量制备等特点，有望推广到其它一维过渡金属配合物的制备中。化学溶液方法是一种很有前景的方法，可以通过调节反应物的种类、反应物的浓度、表面活性剂/高分子修饰剂与反应物的比例、回流时间等因素来控制产物形貌和尺寸。这为制备不同形貌、不同尺寸的纳米材料开辟了一条新的途径。