發(fā)布時(shí)間：2022-02-14 23:13

　　一維納米線(xiàn)結(jié)構(gòu)由于其在光學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)及光電轉(zhuǎn)換等方面的應(yīng)用潛力,已日益引起越來(lái)越多的關(guān)注。具有高長(zhǎng)徑比的納米線(xiàn)可以作為一種良好的能量傳遞材料,經(jīng)過(guò)合理的組裝手段可有效地用于制造基于電子、光子、聲子等粒子傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能應(yīng)用的器件。同時(shí),許多納米線(xiàn)本身也可作為模板來(lái)合成其它一系列的一維納米線(xiàn)。硫族元素及化合物是一類(lèi)非常重要的材料,其中多種硫族化合物在熱電和光電方面具有優(yōu)異的性能。本課題組之前也成功合成了超細(xì)均一的碲納米線(xiàn),并以其為模板通過(guò)水熱和溶劑熱方法能夠有效地制備多種碲化物納米線(xiàn)和碳纖維等。但是由于碲納米線(xiàn)產(chǎn)量較低,所以盡管得到的一維碲化物納米材料具有優(yōu)異的光電、熱電和光導(dǎo)等性能,卻難以將其轉(zhuǎn)換為具有實(shí)用化的功能器件。本論文將圍繞在如何實(shí)現(xiàn)超細(xì)碲納米線(xiàn)的規(guī)�；苽涞年P(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題上展開(kāi)實(shí)驗(yàn)研究,并探索以其為模板來(lái)大量合成其他碲化物納米線(xiàn)材料和雜化材料。所取得的主要研究成果如下：1、成功實(shí)現(xiàn)了超細(xì)碲納米線(xiàn)的一次性亞千克規(guī)模的制備。利用水熱法一次性可以獲得多達(dá)150克的均一高質(zhì)量的超細(xì)碲納米線(xiàn),該納米線(xiàn)的直徑為7-9納米,與原合成方法得到的產(chǎn)物相比沒(méi)有差別。本工作創(chuàng)新之處在于：在原實(shí)驗(yàn)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省211工程院校985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

六種不同的一維納米材料的合成方法示意圖

在多孔膜中的通道為一維的納米結(jié)構(gòu)的合成（圖1.4)提供了另外一種模扳。此方法是由Martm和其他幾個(gè)人發(fā)現(xiàn)的64。兩種最常用類(lèi)型的多孔膜是：包含軌道燭刻通道的聚合物薄膜和具有陽(yáng)極她刻毛孔的氧化招薄膜。它們都能夠從不同的j家購(gòu)買(mǎi)獲得，這些廠家包括Nuclepore，Poretics和Whatman。米用軌道燭刻技術(shù)通過(guò)利用重離子福射可以在聚合物薄膜（6±20微米厚）（核裂變）表面產(chǎn)生損壞的斑點(diǎn)。然后，這些斑點(diǎn)通過(guò)化學(xué)燭刻放大后，可以產(chǎn)生均勾的，圓柱形的孔滲透薄膜65。使用這種方法制造的微孔往往隨機(jī)分散在膜表面，它們的方向可以?xún)A斜表面法線(xiàn)多達(dá)34度。多孔氧化招膜通常是通過(guò)培箱在酸性介質(zhì)中陽(yáng)極氧化制備66，它們通常表現(xiàn)為一個(gè)呈六角形二維排列的相對(duì)大小均勾的圓柱形孔洞。不同于軌道t蟲(chóng)刻制成的聚合物膜，氧化招膜的毛孔相對(duì)于表面法線(xiàn)很少或沒(méi)有傾斜，并且孔密度也高得多。許多材料己經(jīng)可以使用這類(lèi)楨板成功合成，典型的例子比如金屬67，半導(dǎo)體68,陶瓷69，和有機(jī)聚合物?等等。對(duì)這樣技術(shù)的唯一的局限是要求材料可以通過(guò)使用各種物理或化學(xué)方法得以彼注入到孔中。除了使用氣相蒸發(fā)和溶液相沉積，對(duì)于具有相對(duì)低的溶點(diǎn)的金屬（例如Bi )來(lái)說(shuō)，其可以直接作為液

的蹄納米線(xiàn)上。然后，于160-18(rC的溫度下，吸附于蹄納米線(xiàn)上的葡萄糖分子開(kāi)始聚合，碳化并最終形成Te@碳質(zhì)納米電纜結(jié)構(gòu)（圖1.9a)。在沒(méi)有碲納米線(xiàn)存在的情況下，葡萄糖分子僅僅通過(guò)一個(gè)均相成核過(guò)程聚合并碳化為碳球一維模板的引入，可在水熱碳化過(guò)程屮引入非均相成核機(jī)制并使得碳質(zhì)沿著模板的表而生長(zhǎng)，從而避免碳球的形成')2。當(dāng)把產(chǎn)物中的蹄納米線(xiàn)核刻燭掉，我們可以得到具有彈性的碳納米纖維（閣1.%)。山于硫納米線(xiàn)非常細(xì)并且碳納米纖維本身具有溶脹性，因而我們很難看到刻她掉碲核后而留下的空洞。模板導(dǎo)向的水熱碳化過(guò)程最大的優(yōu)點(diǎn)在于，可以精確的控制碳質(zhì)層的厚度。通過(guò)系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度以及蹄/葡萄糖的比例是決定丁6@碳質(zhì)納米電纜結(jié)構(gòu)直徑的關(guān)鍵因素。通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)條件


本文編號(hào)：3625440