發(fā)布時間：2022-02-14 23:13

　　一維納米線結(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,已日益引起越來越多的關(guān)注。具有高長徑比的納米線可以作為一種良好的能量傳遞材料,經(jīng)過合理的組裝手段可有效地用于制造基于電子、光子、聲子等粒子傳遞來實現(xiàn)其功能應(yīng)用的器件。同時,許多納米線本身也可作為模板來合成其它一系列的一維納米線。硫族元素及化合物是一類非常重要的材料,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均一的碲納米線,并以其為模板通過水熱和溶劑熱方法能夠有效地制備多種碲化物納米線和碳纖維等。但是由于碲納米線產(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)換為具有實用化的功能器件。本論文將圍繞在如何實現(xiàn)超細碲納米線的規(guī)�；苽涞年P(guān)鍵科學(xué)問題上展開實驗研究,并探索以其為模板來大量合成其他碲化物納米線材料和雜化材料。所取得的主要研究成果如下：1、成功實現(xiàn)了超細碲納米線的一次性亞千克規(guī)模的制備。利用水熱法一次性可以獲得多達150克的均一高質(zhì)量的超細碲納米線,該納米線的直徑為7-9納米,與原合成方法得到的產(chǎn)物相比沒有差別。本工作創(chuàng)新之處在于：在原實驗... 

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

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：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和其他幾個人發(fā)現(xiàn)的64。兩種最常用類型的多孔膜是：包含軌道燭刻通道的聚合物薄膜和具有陽極她刻毛孔的氧化招薄膜。它們都能夠從不同的j家購買獲得，這些廠家包括Nuclepore，Poretics和Whatman。米用軌道燭刻技術(shù)通過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。然后，這些斑點通過化學(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分散在膜表面，它們的方向可以傾斜表面法線多達34度。多孔氧化招膜通常是通過培箱在酸性介質(zhì)中陽極氧化制備66，它們通常表現(xiàn)為一個呈六角形二維排列的相對大小均勾的圓柱形孔洞。不同于軌道t蟲刻制成的聚合物膜，氧化招膜的毛孔相對于表面法線很少或沒有傾斜，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，和有機聚合物?等等。對這樣技術(shù)的唯一的局限是要求材料可以通過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，對于具有相對低的溶點的金屬（例如Bi )來說，其可以直接作為液

的蹄納米線上。然后，于160-18(rC的溫度下，吸附于蹄納米線上的葡萄糖分子開始聚合，碳化并最終形成Te@碳質(zhì)納米電纜結(jié)構(gòu)（圖1.9a)。在沒有碲納米線存在的情況下，葡萄糖分子僅僅通過一個均相成核過程聚合并碳化為碳球一維模板的引入，可在水熱碳化過程屮引入非均相成核機制并使得碳質(zhì)沿著模板的表而生長，從而避免碳球的形成')2。當(dāng)把產(chǎn)物中的蹄納米線核刻燭掉，我們可以得到具有彈性的碳納米纖維（閣1.%)。山于硫納米線非常細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)向的水熱碳化過程最大的優(yōu)點在于，可以精確的控制碳質(zhì)層的厚度。通過系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)時間、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。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)條件


本文編號：3625440