一維納米功能材料的制備與特性研究.pdf

1、本論文以納米材料的制備和應(yīng)用為背景，以一維納米功能材料的制備為重點(diǎn)，報道了一些納米材料領(lǐng)域中的前沿研究進(jìn)展和我們的研究工作成果。主要研究內(nèi)容有： 1、碳納米管有容易彎曲纏繞等缺點(diǎn)。多壁碳納米管表面可以包覆多種無機(jī)、有機(jī)等材料，但是這些材料大都是非晶或者是多晶形態(tài)。我們用化學(xué)氣相方法制備了多壁碳納米管，并嘗試著在碳納米管表面包覆單晶，形成碳納米管-單晶覆層復(fù)合棒。通過實(shí)驗(yàn)，成功地在碳納米管表面生長了單晶偏硼酸鋅包裹層，并且首次發(fā)現(xiàn)

2、單晶在碳納米管表面生長的過程中，對彎曲的碳納米管產(chǎn)生作用力，使其變直。我們結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，理論上作了一定的解釋，闡述了矯直作用與碳納米管彎曲曲率的關(guān)系。 2、多孔陽極氧化鋁模板被廣泛地用來制備多種材料的納米線，納米管等。我們用草酸溶液作為電解液，制備了多孔陽極氧化鋁模板。采用二次氧化法制備出的氧化鋁模板孔洞排列有序，孔道平行且直徑均勻。通過擴(kuò)孔處理，這些孔洞的直徑可以在30-100nm范圍內(nèi)變化。另外，我們利用一種簡單的方法，首次

3、對多孔氧化鋁模板進(jìn)行了氮化。氮化后，非晶的氧化鋁模板變成了尖晶石結(jié)構(gòu)的氮氧化鋁相(Al2O3·AlN)。 3、采用交流電沉積法，在多孔氧化鋁模板內(nèi)電沉積了Sn線陣列，并利用TEM對其進(jìn)行了分析。用磷酸溶液除掉氧化鋁膜后，通過熱氧化Al基底上的Sn線，制備了SnO2納米線陣列。并以此為基底，用低壓電化學(xué)法在醋酸水溶液中沉積了類金剛石。 4、通過熱蒸發(fā)SnO2粉體，利用氣-液-固生長機(jī)理制備了SnO2納米線。所用的基底材料是

4、表面有Au納米粒子陣列的多孔氧化鋁模板。這些納米線直徑大約50nm，具有很大的長徑比。 5、在石墨基底或者含有Au納米粒子的陽極氧化鋁表面，利用熱蒸發(fā)法生長了不同形貌的不摻雜或Cd摻雜的ZnO一維納米結(jié)構(gòu)，例如納米線、納米帶、梳子狀、鋸齒狀等納米結(jié)構(gòu)。研究了溫度對ZnO納米結(jié)構(gòu)形貌的影響。用光致發(fā)光分析研究了這些ZnO一維納米結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性。發(fā)現(xiàn)所制備出的ZnO一維納米結(jié)構(gòu)有較強(qiáng)的綠色發(fā)光帶。Cd摻雜的ZnO的發(fā)光有紅移現(xiàn)象。