基于光子晶體的納米結構材料的制備與研究.pdf

1、光子晶體是一種介電常數(shù)周期性變化排布的微結構材料,有關光子晶體的研究已經成為材料、物理、化學等學術研究領域的熱點之一,其重大意義與當年半導體的發(fā)現(xiàn)不相伯仲.本論文主要探討了三維光子晶體以及具有其結構的三維有序大孔材料的制備及結構和性能分析,首先我們用膠體法合成亞微米尺寸的單分散SiO<,2>微球,在重力場下自組裝成具有三維有序FCC晶體結構的歐泊(opal)光子晶體,并對其進行光學性能的表征.同時結合溶劑熱方法,將ZnS半導體量子點引入

2、模板中,制備了ZnS/opal系統(tǒng)光子晶體.用HF除去模板后,得到了三維有序的ZnS反歐泊光子晶體.通過透射光譜和掃描電鏡等表征手段,證實我們得到了質量較好的ZnS/opal和ZnS反歐泊結構的光子晶體.實驗中以歐泊為模板利用了"體積模板法"和"表面模板法"得到了不同結構的三維有序大孔碳."體積模板法"是在H<,2>SO<,4>的催化作用下,通過蔗糖的低溫熱解及高溫碳化在比較溫和的條件下得到的."表面模板法"是在沒有H<,2>SO<,4

3、>加入的情況下,對歐泊表面進行酸處理,并通過其作為熱解蔗糖的催化劑得到的大孔碳.氮氣吸附實驗表明,大孔碳的比表面積高達668m<'2>g<'-1>,并研究了其吸附性質.同時還以其作為二次模板合成SnO<,2>半導體的大孔結構.我們還通過在歐泊模板中沉積金屬前驅物而后使其轉變?yōu)榻饘冁噯钨|,制備出了有序大孔金屬鎳.氮氣吸附實驗表明大孔金屬鎳具有相對較高的比表面積(19.93 m<'2>g<'-1>).并利用其作為CVD方法生長納米碳管的金屬