模板法制備Ti納米螺旋管及溫度的影響.pdf

1、隨著納米科技的不斷發(fā)展和成熟，人們?cè)絹?lái)越希望在納米尺度下按照自己的意愿去制造各種形態(tài)不同的材料。碳納米線(xiàn)圈(CNC)由于其特殊的螺旋結(jié)構(gòu)，一直是人們研究的重點(diǎn)。其中，可以利用碳納米線(xiàn)圈做母體，對(duì)其進(jìn)行填加、包敷和結(jié)構(gòu)限制處理，可制備另一種一維納米螺旋結(jié)構(gòu)的材料。本文以碳納米線(xiàn)圈的螺旋結(jié)構(gòu)為外殼，鍍上Ti金屬（因?yàn)槠涔鈱W(xué)性質(zhì)比較突出），再將其碳結(jié)構(gòu)去除，就會(huì)制備出這種金屬材料的納米級(jí)螺旋管。由于金屬材料對(duì)光的復(fù)數(shù)折射，通過(guò)螺旋管的激光就會(huì)

2、產(chǎn)生更加復(fù)雜的光學(xué)現(xiàn)象（如偏振現(xiàn)象）。這對(duì)于納米級(jí)的光學(xué)研究是很有意義的，同時(shí)也為這種Ti納米螺旋管作納米級(jí)的光波導(dǎo)打下了夯實(shí)的基礎(chǔ)。
　　其中碳結(jié)構(gòu)的去除是最為關(guān)鍵的。文章選用的是高溫氧化的方法，即在空氣的環(huán)境下，將鍍Ti的碳納米線(xiàn)圈放入高溫爐中進(jìn)行升溫氧化。但如何在保證高溫處理后，螺旋結(jié)構(gòu)的完整，金屬Ti不被氧化以及確定碳元素完全被氧化，這是一組相互矛盾的問(wèn)題。因此找到一個(gè)最佳的溫度調(diào)控方案是本文的主要研究目的。
　　文

3、章的第一章先介紹了一下課題研究的背景，主要是介紹了有關(guān)碳納米管、碳納米線(xiàn)圈、納米光學(xué)、納米光波導(dǎo)、金屬等離子體波導(dǎo)和金屬Ti的一些基本相關(guān)信息和知識(shí)，著重闡述了文章研究的重要意義。
　　文章的第二章通過(guò)碳納米材料的熱重曲線(xiàn)分析和樣品Ti的拉曼光譜，分析得出了高溫氧化的溫度范圍，并選擇580℃作為后面實(shí)驗(yàn)的溫度上限。而文章的前兩章，主要是為后面高溫氧化法制備Ti納米螺旋管作實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備。
　　文章的第三章主要是描述制備Ti納米

4、螺旋管的實(shí)驗(yàn)部分。先利用化學(xué)氣相沉積(CVD)的方法在碳納米線(xiàn)圈鍍上120nm厚的Ti。再放入高溫爐中，通過(guò)溫度的調(diào)控（主要是升溫速度和恒溫加熱時(shí)間），將樣品進(jìn)行氧化。之后利用Raman光譜檢測(cè)其樣品的碳氧化程度，利用SEM觀測(cè)其結(jié)構(gòu)是否完整。最后，通過(guò)這幾組樣品的Raman光譜和SEM圖像的分析得出一個(gè)制備完美螺旋管的合適方案。
　　在文章的最后一章，作者在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一個(gè)非常有趣的現(xiàn)象，即升溫速度越慢，Ti的氧化程度越小。作者對(duì)