發(fā)布時間：2020-07-17 08:36

【摘要】：近年來,鐵基及其化合物以其獨(dú)特的物理與化學(xué)性質(zhì)引起了人們的廣泛關(guān)注。例如,在能源轉(zhuǎn)換過程中表現(xiàn)出良好的性能,如氧還原反應(yīng)、電催化、電池和超級電容器等。此外,高飽和磁化強(qiáng)度和穩(wěn)定性使碳化鐵納米材料在生物醫(yī)療及磁存儲等方面得以應(yīng)用。通常,碳化鐵納米材料主要采用還原滲碳法、熱分解法、化學(xué)氣相沉積等方法進(jìn)行合成。然而在目前的合成路線中,所伴隨的高溫等復(fù)雜過程導(dǎo)致碳化物顆粒的大小和形態(tài)難以控制,且多數(shù)報(bào)道中碳化鐵納米粒子主要是碳材料合成過程中的副產(chǎn)物。本論文以Fe(~(tBu2)AMD)_2或Fe(~(tBu2)DAD)_2為前驅(qū)體,氫等離子體為共反應(yīng)物,通過等離子體增強(qiáng)原子層沉積成功制備了碳化鐵薄膜。研究沉積溫度、放電時間對薄膜成分、結(jié)構(gòu)及性能的影響。此外,Fe(~(tBu2)DAD)_2前驅(qū)體在150-230℃間發(fā)生熱分解,利用脈沖化學(xué)氣相沉積成功制備了金屬鐵薄膜。主要取得以下結(jié)果:(1)首次使用Fe(~(tBu2)AMD)_2前驅(qū)體,利用氫等離子體增強(qiáng)原子層沉積技術(shù)成功制備碳化鐵薄膜。在較寬的溫度窗口(80-210℃)下,該薄膜表現(xiàn)出良好的逐層生長行為,生長速率為0.041 nm/cycle。研究了沉積溫度、放電時間對薄膜成分與結(jié)構(gòu)的影響,且在沉積溫度90℃下,將該高純、連續(xù)、平滑的碳化鎳薄膜共形地沉積于導(dǎo)電碳布上進(jìn)行了電化學(xué)析氫性能的研究。(2)首次使用Fe(~(tBu2)DAD)_2前驅(qū)體,利用等離子體增強(qiáng)原子層沉積技術(shù)制備碳化鐵薄膜。在溫度窗口80-130℃下,薄膜的生長速率為0.068 nm/cycle。在沉積溫度為90℃時,將該碳化鐵薄膜沉積于導(dǎo)電碳布上進(jìn)行了電化學(xué)析氫性能的研究。此外,研究了Fe(~(tBu2)DAD)_2前驅(qū)體分別以氫氣或氫等離子體作為反應(yīng)物時,在熱分解溫度(150-230℃)脈沖化學(xué)氣相沉積薄膜形貌、成分、結(jié)構(gòu)的變化。并初步研究了該薄膜摻雜一定比例碳化鎳的電化學(xué)析氧性能。
【學(xué)位授予單位】：北京印刷學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TB383.2

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