一維納米結(jié)構(gòu)材料的合成及其光致發(fā)光特性的研究.pdf

1、一維納米結(jié)構(gòu)材料在基礎(chǔ)科學(xué)研究和潛在的技術(shù)應(yīng)用方面都非常重要，探索和發(fā)展有效合成這些一維納米結(jié)構(gòu)材料的方法是納米材料科學(xué)研究的基礎(chǔ)。本學(xué)位論文通過采用幾種制備方法，包括單一的熱蒸發(fā)法、氣一固反應(yīng)法，以及二步法(氣-固反應(yīng)法和熱蒸發(fā)法相結(jié)合的方式)、電化學(xué)沉積法和室溫硫化法聯(lián)合使用，制備了幾種新型的一維納米結(jié)構(gòu)材料，包括“毛刺狀”銅硫化物納米線陣列、摻銻氧化鋅納米線等，并且對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)分析，同時(shí)研究了它們的光致發(fā)光特性。

2、 本論文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾方面： 1．采用電化學(xué)沉積法在納米多孔模板內(nèi)制備了有序排列的銅納米線陣列，經(jīng)過氣一固反應(yīng)法(室溫硫化)處理，合成出一種新型的“毛刺狀”納米結(jié)構(gòu)的銅硫化物納米線陣列。對(duì)比研究了不同電化學(xué)沉積方式(脈沖法和恒壓法)所制備的銅納米線在硫化后的差別，發(fā)現(xiàn)脈沖法沉積的銅納米線硫化后，新生成的納米線直徑和長(zhǎng)度都更均勻。同時(shí)研究了硫化氣氛對(duì)銅硫化物納米線陣列生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)在純硫化氫氣氛中比混合氣氛(硫化氫、氧

3、氣和水汽等)的硫化效果更好，銅納米線直徑在硫化前后變化較小，并且都會(huì)形成“毛刺狀”銅硫化物納米結(jié)構(gòu)。銅硫化物納米線陣列的光致發(fā)光譜表明其具有紫外發(fā)光峰(366nm)和藍(lán)光發(fā)光峰(467nm)。 2．采用熱蒸發(fā)法，高溫下直接蒸發(fā)鋅和銻的混合粉末，合成了摻銻氧化鋅納米線。納米線平均長(zhǎng)度約2μm，平均直徑約200nm。對(duì)比研究了不同襯底和不同溫度對(duì)納米線生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)摻銻氧化鋅納米線易于在A1<,2>O<,3>陶瓷片襯底上生長(zhǎng)，最佳

4、生長(zhǎng)溫度為700℃。同時(shí)研究了摻銻氧化鋅納米線的光致發(fā)光特性，發(fā)現(xiàn)其具有381nm的本征發(fā)射峰和450-500nm的藍(lán)綠光帶發(fā)射峰，而且藍(lán)綠光帶發(fā)射峰的峰值比本征發(fā)射峰更強(qiáng)。 3．采用二步法(氣-固反應(yīng)法和熱蒸發(fā)法相結(jié)合的方式)，嘗試合成銅鋅氧化物納米線。首先在600℃時(shí)用氣-固反應(yīng)法合成了長(zhǎng)約2μm，平均直徑約150nm的氧化銅納米線，再以此氧化銅納米線為襯底，通過熱蒸發(fā)鋅粉，獲得了不同形貌的銅鋅氧化物納米線，有花簇狀、棒狀、