聚甲基硅烷溶劑熱法制備碳化硅納米材料.pdf

1、碳化硅（SiC）是一種耐腐蝕、抗氧化，耐高溫的寬帶隙半導(dǎo)體材料，其納米材料具備獨(dú)特的理化性能，在基礎(chǔ)研究以及納米器件、光子器件、復(fù)合材料、能源材料和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。本文采用溶劑熱法，以聚甲基硅烷（PMS）為原料，在不使用任何催化劑的條件下成功的制備了SiC零維材料量子點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的組成、結(jié)構(gòu)和性能表征；在添加催化劑、輔助試劑、生長(zhǎng)基底和調(diào)節(jié)反應(yīng)時(shí)間的基礎(chǔ)上，制備了SiC納米線，同時(shí)對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了詳細(xì)的組成、結(jié)構(gòu)和相

2、關(guān)性能的表征。
　　以PMS為原料，在550℃下，通過(guò)溶劑熱法制備的SiC量子點(diǎn)呈球狀，粒徑分布為2.5-5nm。其通過(guò)PMS裂解后原子重排而成，通過(guò)紅外表征發(fā)現(xiàn)其表面覆蓋有一層Si-CH3，而這對(duì)于量子點(diǎn)的光學(xué)性能和穩(wěn)定性有重要意義。SiC量子點(diǎn)熒光特性主要表現(xiàn)為激發(fā)波長(zhǎng)范圍寬，可以在250-400nm范圍內(nèi)激發(fā)，發(fā)光區(qū)域集中于藍(lán)紫光區(qū)，發(fā)光穩(wěn)定性好，熒光壽命長(zhǎng)，抗光漂白能力強(qiáng)，能在酸性和堿性條件下保持很好的熒光特性。研究了恒溫

3、時(shí)間對(duì)SiC量子點(diǎn)的形成和發(fā)光性能的影響。結(jié)果表明隨著恒溫時(shí)間的增加，量子點(diǎn)的粒徑?jīng)]有明顯變化，但量子點(diǎn)的濃度會(huì)增大，同時(shí)發(fā)現(xiàn)在恒溫時(shí)間為1h時(shí)制備的量子點(diǎn)量子產(chǎn)率最高，可達(dá)到92％，恒溫時(shí)間的減少和繼續(xù)增加都將減低量子點(diǎn)的量子產(chǎn)率。
　　在溫度為550℃，壓力為8-10MPa條件下，通過(guò)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)其他影響因素，制備得到了SiC片狀、球狀、線狀和量子點(diǎn)納米結(jié)構(gòu)。在添加輔助試劑PVP、乙醇，添加載體硅片、瓷舟和延長(zhǎng)恒溫時(shí)間時(shí)得到了納米