本論文提出了一種新的方法制備過(guò)渡金屬氧化物納米材料(包括氧化鋅、氧化銅、氧化鐵等),該方法是在管式爐的基礎(chǔ)上改進(jìn)的等離子體增強(qiáng)熱氧化法。然后使用X射線(xiàn)衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、透射電子顯微鏡(TEM)、Raman和光致發(fā)光(PL)等多種檢測(cè)手段來(lái)表征生長(zhǎng)的納米材料晶體結(jié)構(gòu)特性以及微觀形貌,通過(guò)這些表征來(lái)判斷制備的過(guò)渡金屬氧化物納米材料的質(zhì)量以及性能。在等離子體增強(qiáng)熱氧化法中,我們可以通過(guò)改變反應(yīng)溫度、氫氣與氧氣的流量比以及放電功率來(lái)控制所得過(guò)渡金屬氧化物納米材料的形貌和微觀結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度分別在300、350、400、450和500 ℃條件下,隨著溫度的升高,生成的氧化鋅納米棒更長(zhǎng)、更均勻。在不同的氬氣與氧氣流量比下,當(dāng)Ar:02為15:45和45:45時(shí),沒(méi)有氧化鋅納米棒的生成;流量比為45:15和45:5時(shí),有氧化鋅納米棒的生成。在放電電流分別為0.3 A、1.3 A和2.3 A時(shí),電流的增加使生長(zhǎng)出的氧化鋅納米棒更長(zhǎng)。氧化銅納米線(xiàn)和氧化鐵納米帶分別在400℃C和600℃生長(zhǎng)的質(zhì)量最好。此外,基于觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,本論文還提出了在等離子體條...

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 過(guò)渡金屬氧化物納米材料的研究現(xiàn)狀
    1.3 過(guò)渡金屬氧化物納米材料的物理特性
    1.4 過(guò)渡金屬氧化物納米材料的制備方法
        1.4.1 模板法
        1.4.2 水熱法
        1.4.3 氣相法
        1.4.4 等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積
        1.4.5 磁控濺射沉積
    1.5 過(guò)渡金屬氧化物納米材料的應(yīng)用
        1.5.1 太陽(yáng)能電池的應(yīng)用
        1.5.2 鋰離子電池的應(yīng)用
        1.5.3 醫(yī)學(xué)的應(yīng)用
    1.6 本文的研究目的與內(nèi)容
第二章 鋅、銅和鐵金屬氧化物納米材料的制備與表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備的介紹
    2.2 材料檢測(cè)分析技術(shù)
        2.2.1 X射線(xiàn)衍射技術(shù)
        2.2.2 掃描電子顯微鏡
        2.2.3 透射電子顯微鏡
        2.2.4 拉曼光譜
        2.2.5 光致發(fā)光
    2.3 氧化鋅納米材料的制備與表征
        2.3.1 氧化鋅納米棒的制備
        2.3.2 樣品的檢測(cè)
        2.3.3 氧化鋅納米棒的XRD譜
        2.3.4 氧化鋅納米棒的SEM圖和EDS圖譜
        2.3.5 氧化鋅納米棒的TEM圖
        2.3.6 氧化鋅納米棒的Raman光譜
        2.3.7 氧化鋅納米棒的PL光譜
    2.4 氧化銅納米材料的制備與表征
        2.4.1 氧化銅納米線(xiàn)的制備
        2.4.2 氧化銅納米線(xiàn)的XRD譜
        2.4.3 氧化銅納米線(xiàn)的SEM圖
        2.4.4 氧化銅納米線(xiàn)的TEM圖
        2.4.5 氧化銅納米線(xiàn)的Raman光譜
    2.5 氧化鐵納米材料的制備與表征
        2.5.1 氧化鐵納米材料的制備
        2.5.2 氧化鐵納米帶的XRD譜
        2.5.3 氧化鐵納米帶的SEM圖
        2.5.4 氧化鐵納米帶的TEM圖
        2.5.5 氧化鐵納米帶的Raman光譜
    2.6 生長(zhǎng)機(jī)理
    2.7 本章小結(jié)
第三章 氧化鋅納米棒在PC1D軟件上的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 基底的清洗
        3.2.2 鋅籽晶層的濺射工藝
        3.2.3 等離子體熱氧化法制備氧化鋅納米棒
        3.2.4 氧化鋅反射率的測(cè)量
    3.3 PC1D參數(shù)的設(shè)置以及模擬
        3.3.1 參數(shù)的設(shè)置
        3.3.2 模擬結(jié)果
        3.3.3 氧化鋅作為n層的單異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的模擬
    3.4 本章小結(jié)
第四章 氧化鋅納米棒在鋰離子電池上的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 鋰離子電池的制備
    4.3 鋰離子電池的性能研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間取得的成果
致謝



本文編號(hào)：3839175