低維納米材料的制備與表征.pdf

1、納米科技作為21世紀(jì)的主導(dǎo)科學(xué)技術(shù)，將會(huì)給人類帶來一場(chǎng)前所未有的新的工業(yè)革命。納米科技使我們?nèi)祟愓J(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界的手段和能力延伸到原子和分子。納米材料是目前材料科學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)，納米材料是納米技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)?？茖W(xué)家們正致力于研究對(duì)納米材料的組成、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、尺寸、排列等的控制，以制備符合各種預(yù)期功能的納米材料。 本文主要介紹一維納米材料的制備方法和性能表征，按制備原料狀態(tài)可分為3大類：固相法、液相法和氣相法。我們針對(duì)納米材料

2、的制備條件、性能，進(jìn)行了系統(tǒng)闡述；利用X射線衍射儀(XRD)、透射電鏡(TEM)、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(FESEM)、光致發(fā)光(PL)，并結(jié)合其它的一些儀器設(shè)備，對(duì)樣品的形貌、結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行測(cè)試與分析，得到的主要結(jié)果如下： 1.Si納米線的制備通過自行研制的萬能納米技術(shù)即等離子體電弧放電法制備出Si納米顆粒。透射電鏡結(jié)果表明：顆粒為球形，表面光潔，分布均勻，無雜質(zhì)。然后通過熱處理Si納米粉體制備出Si納米線。這種制備納米線的方法新穎、

3、成本低廉、易于控制、安全性高，而且重復(fù)性也好。在生成了Si納米線的樣品中，發(fā)現(xiàn)有少量的Si納米管的存在，并探索了Si納米管的生成條件。 2.ZnB4O7納米材料的制備通過燒結(jié)法制備出防火材料ZnB4O7納米線，并研究了其晶體結(jié)構(gòu)。通過改變實(shí)驗(yàn)條件，我們成功合成ZnB4O7納米管，并對(duì)納米管的形成機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)的討論，提出了一種準(zhǔn)模板納米管生長機(jī)理。 3.CdS納米材料的制備與表征用水熱法制備出新穎材料——樹枝狀的CdS納

4、米晶；摻雜Zn后，形成了飛機(jī)狀納米晶。我們對(duì)樹枝狀CdS和飛機(jī)狀CdS納米晶進(jìn)行了光致發(fā)光(PL)分析，發(fā)現(xiàn)發(fā)光峰位置發(fā)生了明顯的變化，這對(duì)于優(yōu)化設(shè)計(jì)光致發(fā)光提供了一條好的途徑。 4.ZnO納米材料的制備與表征采用化學(xué)氣相沉積法，以錫作為催化劑，制備出ZnO納米材料的多種形狀：納米線、樹枝狀納米線、鋸齒狀納米線，并對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了詳細(xì)的討論。又以鐵作為催化劑，制備微磁性半導(dǎo)體ZnO納米材料：納米線、納米帶和納米梳子；測(cè)試了其磁學(xué)