硒、碲基一維納米材料的模板法制備及其應用研究.pdf

1、一維硒、碲基納米材料具有優(yōu)異的光學、電學、熱學、催化等性能，被廣泛應用于光電、熱電、光催化、電子等領域。探索硒、碲基一維納米材料制備方法和應用具有重要的實際意義和科學價值。模板法具有操作簡單、產(chǎn)物結構與組分易于控制以及容易實現(xiàn)宏量制備等諸多優(yōu)點，一直被廣泛的應用于各種一維硒、碲基納米材料的可控制備?；瘜W轉化法，作為模板法“家族”中的一員，更是具有高效、直接、“多才多藝”等優(yōu)點。到目前為止，化學轉化法多用于制備金屬硒化物、金屬碲化物納米線

2、，而很少用于多元金屬-硒-碲合金或異質結構納米線或納米管的制備，原因是缺乏相應的高反應活性的模板。有鑒于此，我們以Te納米線為最初的模板合成了幾種具有高反應活性的Se/T基納米線，并以其為模板合成了一系列的金屬-硒-碲多元合金和異質結構納米線。取得的主要研究成果如下:
　　1、基于化學轉化法，建立了一種多元金屬-硒-碲合金及異質結構納米線的通用合成方法。首先，我們制備出了組分、直徑可控且具有高化學反應活性的TexSey@Se核/殼

3、納米線。當只加入一種金屬原料時，TexSey@Se納米線模板經(jīng)化學轉化反應后可轉化成三元金屬-硒-碲合金納米線。我們成功的合成了九種金屬-硒-碲合金納米線，它們分別是AgSeTe、HgSeTe、CuSeTe、 BiSeTe、 PbSeTe、CdSeTe、SbSeTe、NiSeTe以及CoSeTe。當加入兩種金屬原料時，上述九種物相中的任意兩種組合均可被集成到同一根納米線上?；诖耍覀兂晒Φ闹苽涑隽硕噙_36種的四元金屬-硒-碲合金及異質

4、結構納米線。由于模板中Se/Te比例在很大范圍內(nèi)可調(diào)，所以多元金屬-硒-碲合金納米線中的Se/Te比例也是可以調(diào)節(jié)的。改變原料中兩種金屬原料的配比，我們可以調(diào)節(jié)四元金屬-硒-碲合金和異質結構納米線中兩種金屬之間的比例。
　　2、基于選擇性氧化方法，首次合成出了具有可控內(nèi)、外徑的SeTey納米管。TeO2/Se的標準電極電勢低于H2SeO3/Se，因此Te單質比Se單質更容易被氧化。以HNO2為氧化劑可以選擇性刻蝕掉TexSey@S

5、e核/殼納米線中的Te元素，從而制備出相應的納米管。由于Te元素無法被完全徹底的去除，所以最終產(chǎn)物是SexTey納米管。通過調(diào)節(jié)TexSey@Se納米線模板的內(nèi)核直徑以及殼層厚度可以實現(xiàn)對SexTey納米管內(nèi)徑、外徑的調(diào)控。運用Langmuir-Blodgett技術，可以將SexTey納米管組裝成有序的單層納米管薄膜，將這些單層膜層層疊加起來可制備出厚度可控的SexTey納米管薄膜。我們以此薄膜構筑光電檢測器研究了SexTey納米管的光

6、導特性。研究表明，SexTey納米管對整個紫外可見光光譜區(qū)的光均有良好的光響應，這說明其在光電器件領域有著潛在的應用前景。
　　3、首次實現(xiàn)了Te/Se/Te同軸多殼層納米線的合成。三方相硒和三方相碲具有相同的晶體對稱性，且硒的(100)晶面與Te的(100)晶面的晶格錯配度低至2.1％，因此可在Te(Se)的表面外延生長Se(Te)?；诖?，以Te納米線為最初的模板，我們成功的實現(xiàn)了Te/Se、Te/Se/Te、Te/Se/Te