【摘要】：VO2在：341 K經(jīng)歷一個(gè)可逆的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變(VO2(M)(?)VO2(R)),同時(shí)伴隨有金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變,即從低溫的絕緣相轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷氐慕饘傧�。隨著這個(gè)一級(jí)相變,它的電學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)出可逆的突然轉(zhuǎn)變,并且在紅外光區(qū)的紅外透射率也會(huì)發(fā)生巨大的變化。這種宏觀(guān)物理性能隨溫度變化發(fā)生突變的性質(zhì)使VO2納米材料在智能材料領(lǐng)域潛力巨大。本文主要研究亞穩(wěn)的VO2(B), VO2(A)及金紅石型V02(M)相的合成,結(jié)構(gòu)及物性表征。實(shí)驗(yàn)采用水熱合成法在V2O5- H2C2O4-H2O系統(tǒng)中,通過(guò)控制反應(yīng)條件(反應(yīng)溫度,溶液濃度,時(shí)間,及摻雜)等,分別制備了二氧化釩B相與A相納米粉體,及金紅石型的二氧化釩,用后退火的辦法得到M相粉體材料。利用多種測(cè)試分析方法對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征。系統(tǒng)研究VO2 (B)、VO2 (A)和VO2 (M)的相轉(zhuǎn)變、光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)和電化學(xué)等特性。最后,通過(guò)硼元素與鎢元素?fù)诫s達(dá)到了調(diào)控VO2(M)相轉(zhuǎn)變溫度的目的。通過(guò)X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)確定釩的氧化價(jià)態(tài)和樣品的元素組成。利用X射線(xiàn)衍射(XRD)對(duì)樣品的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀(guān)測(cè)。通過(guò)掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)觀(guān)察納米材料的表面形貌并確定其生長(zhǎng)方向和結(jié)晶度。VO2的相變特性利用差式掃描量熱法(DSC)和變溫X射線(xiàn)衍射(VT-XRD)進(jìn)行研究。VO2樣品的光學(xué)特性采用紅外光譜(FT-IR)、紫外光譜(UV)、光致發(fā)光譜(PL)和拉曼光譜進(jìn)行表征。使用Quantum Design公司的物理性能測(cè)試系統(tǒng)(PPMS)和四探針?lè)ǚ謩e測(cè)試了樣品的磁導(dǎo)率和電阻率。在電化學(xué)工作站上分別測(cè)試了VO2 (B)、VO2 (A)的電化學(xué)特性。主要的研究?jī)?nèi)容及成果如下：1)以五氧化二釩為釩源,我們?cè)谙鄬?duì)較低的溫度(230℃C)和填充比條件下,通過(guò)控制反應(yīng)摩爾比與反應(yīng)時(shí)間,制備了單晶性能良好的VO2(B)納米帶和VO2(A)納米桿,并提出了一個(gè)VO2(A)納米桿的生長(zhǎng)機(jī)理：轉(zhuǎn)變、自組裝、吸附和重結(jié)晶。2)研究了VO2(A)納米材料在相轉(zhuǎn)變過(guò)程中的相轉(zhuǎn)變溫度,電阻率和磁導(dǎo)率隨溫度變化的情況；通過(guò)變溫紅外光譜發(fā)現(xiàn)VO2(A)在相轉(zhuǎn)變溫度前后的光學(xué)開(kāi)關(guān)特性：利用紫外可見(jiàn)吸收光譜和光致發(fā)光光譜測(cè)試,得到了VO2(B)、VO2(A)和VO2(M)的禁帶寬度信息與光發(fā)射帶位置信息。3)對(duì)VO2(B)和VO2(A)納米材料的電化學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試分析,通過(guò)循環(huán)伏安特性曲線(xiàn)看出,使用VO2(B)和VO2(A)制備的電極具有較好的電化學(xué)特性以及可逆性。4)通過(guò)硼元素和鎢元素?fù)诫s,成功的調(diào)控了VO2(M)的相轉(zhuǎn)變溫度,擴(kuò)大了其作為智能材料的應(yīng)用范圍。
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TQ135.11;TB383.1
【圖文】：

二填■化釩（Ａ，Ｂ和ＭＷ）納米結(jié)構(gòu)的制＾？＾，農(nóng)征及物性研究逡逑成法制備了具有不同形貌的的Ｖ０２邋（Ａ），包括納米線(xiàn)、納米帶和納米棒。逡逑此后，根掘Ｖ０２邋（Ａ）的品體結(jié)構(gòu)，Ｖ０２邋（Ａ）的１１１學(xué)、光學(xué)和磁學(xué)等物埋逡逑能被汗始研究似依然廣泛。？個(gè)丨〗貨Ｊｉ；Ｕ別龍作為ＶＯ：水熱成過(guò)制Ｉ逡逑Ｏ，邋（Ｒ）和業(yè)穩(wěn)相ＶＯ２邋（Ｂ）的中問(wèn)ｆｌｉ，ＶＯ２邋（Ａ）的制�。捱^(guò)Ｉ＇ｌ丨合成條件比較功：逡逑ＩＪ，界易失。W七，在制＾＾環(huán)）＂１找到一個(gè)簡(jiǎn)中．便徙的‘＾）彳驗(yàn)方法，文現(xiàn)Ｖ０２（Ａ）逡逑控合成，兒對(duì)其物觀(guān)和化學(xué)枕質(zhì)進(jìn)行見(jiàn)加深入的研究，顯得尤冗屯耍。此外，逡逑ｆ邋ＶＯａｉｊｉ常見(jiàn)的Ｖ０２邋（Ｂ）和Ｖ０２邋（Ｍ），使ｍ拉Ｉ泛光ｉｆｆ、紫外可見(jiàn)吸收光逡逑光致發(fā)光光浩，研究ｉｔ光學(xué)性能和ｉＷ體結(jié)構(gòu)，Ｉ邋Ｉ邋ｉＭｌ義力耐的文獻(xiàn)報(bào)道仍然欠逡逑。逡逑．２Ｖ０２的晶體結(jié)構(gòu)逡逑

本文編號(hào)：2747811