本文選題：模板　切入點：硒　出處：《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：一維硒、碲基納米材料具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、催化等性能,被廣泛應(yīng)用于光電、熱電、光催化、電子等領(lǐng)域。探索硒、碲基一維納米材料制備方法和應(yīng)用具有重要的實際意義和科學(xué)價值。模板法具有操作簡單、產(chǎn)物結(jié)構(gòu)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(yīng)用于各種一維硒、碲基納米材料的可控制備�；瘜W(xué)轉(zhuǎn)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(xué)轉(zhuǎn)化法多用于制備金屬硒化物、金屬碲化物納米線,而很少用于多元金屬-硒-碲合金或異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米線或納米管的制備,原因是缺乏相應(yīng)的高反應(yīng)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(yīng)活性的Se/Te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(zhì)結(jié)構(gòu)納米線。取得的主要研究成果如下:1、基于化學(xué)轉(zhuǎn)化法,建立了一種多元金屬-硒-碲合金及異質(zhì)結(jié)構(gòu)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(xué)反應(yīng)活性的TexSey@Se核/殼納米線。當(dāng)只加入一種金屬原料時,TexSey@Se納米線模板經(jīng)化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)后可轉(zhuǎn)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(dāng)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�,我們成功的制備出了多達(dá)36種的四元金屬-硒-碲合金及異質(zhì)結(jié)構(gòu)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(zhì)結(jié)構(gòu)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SexTey納米管。Te02/Se的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢低于H2SeO3/Se,因此Te單質(zhì)比Se單質(zhì)更容易被氧化。以HNO2為氧化劑可以選擇性刻蝕掉TexSey@Se核/殼納米線中的Te元素,從而制備出相應(yīng)的納米管。由于Te元素?zé)o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(shù),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(gòu)筑光電檢測器研究了SexTey納米管的光導(dǎo)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(yīng),這說明其在光電器件領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)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)。基于此,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/Se、Te/Se/Te/Se/Te、Te/Se/Te/Se/Te/Se等一系列同軸多殼層納米線的合成。調(diào)整碲源或硒源的加入量可實現(xiàn)對納米線中碲、硒殼層厚度的調(diào)控。此外,也可在Te納米線上繼續(xù)外延生長Te,從而制備出一系列直徑可控的Te納米線。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB383.1

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本文編號：1647055