等離子體輔助制備納米材料理論模擬研究.pdf

1、本文的研究內容是基于等離子體設備,利用數(shù)值模擬討論了低氣壓的氣相沉積SiC量子點的生長特性;采用COMSOL探討了大氣壓微等離子體在水溶液中的放電特性。具體內容為:
　　(1)納米材料因其表面效應、體積效應和量子尺寸效應,在生物醫(yī)學、光電、能源、化工等領域具有重要的應用。氣相沉積形成的量子點、薄膜的形態(tài)、結構和密度等特性與生長初期沉積的粒子的擴散和成島的形態(tài)分布有著很大的關系,從原子和原子島的角度研究其微觀動力學過程,對于沉積量子

2、點的生長有著重要的意義和價值。論文研究了graphene襯底表面SiC量子點的自組織生長,采用速率方程簡單的模擬方法,討論了Si、C、SiC在graphene上沉積的不同生長情況,通過改變沉積強度,襯底溫度和沉積的原子比等參數(shù),研究各參數(shù)對SiC量子點在graphene上的生長的影響以及預測其生長模式。
　　(2)工作于液相環(huán)境下的大氣壓等離子體在廢水處理技術和生物醫(yī)用方面的應用潛力引起了人們的廣泛關注,但是由于大氣壓等離子體的復

3、雜性、放電機制的多樣性及特性,迫切需要對其進行大量的理論和實驗研究。論文研究了溶液中電極附近氣體層的形成機理,通過COMSOL數(shù)值模擬了氣體層以及氣體層內電場隨電極尺寸、電壓、溶液導電率、溶液密度和溶液熱容等實驗參量的演變,考察了不同參量對氣體層的影響。結果表明電壓對產生氣體層的時間和氣體層中的電場大小呈正相關,由于溶液的特性影響了焦耳熱的產生,對氣體層的產生以及內部電場也有影響,模擬結果與實驗的結果相互驗證,并對實驗的研究起到了預見性