水熱法制備二氧化釩納米結(jié)構(gòu)及形貌控制研究
本文關(guān)鍵詞:水熱法制備二氧化釩納米結(jié)構(gòu)及形貌控制研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:V02是一種典型的熱致變色材料,由于其獨(dú)特的性質(zhì),在很多的領(lǐng)域有著非常豐富的應(yīng)有價(jià)值。從發(fā)現(xiàn)以來,對(duì)VO2薄膜研究是非常的多,近幾年對(duì)VO2粉體的研究成為熱點(diǎn)。對(duì)于VO2粉體的應(yīng)有很多,可以直接壓成器件,也可以制成膜,還能夠和有機(jī)介質(zhì)一起制備成覆蓋透明膜,這就增強(qiáng)了V02的應(yīng)有。 本文是以V2O5粉體為原料,草酸為還原劑,通過水熱法制備V02納米粉體。通過改變水熱反應(yīng)的溫度、時(shí)間和填充度制備了不同結(jié)構(gòu)的VO2同性異構(gòu)體。我們對(duì)樣品使用X射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡等表征分析,特別是對(duì)VO2(A)進(jìn)行了全面的分析,對(duì)V02粉體的光電性能進(jìn)行了初步的研究,還對(duì)摻雜對(duì)VO2相變的影響做了分析。 本實(shí)驗(yàn)表明通過不同的反應(yīng)溫度得到的樣品的形貌和結(jié)構(gòu)不同,在180℃時(shí)VO2(B)首先形成,然后隨著反應(yīng)溫度增加或是延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間形成VO2(A),進(jìn)一步增加反應(yīng)溫度就是出現(xiàn)VO2(M/R)。在兩個(gè)系統(tǒng)條件下,在填充度0.4的基礎(chǔ)上分別改變反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間觀察研究形成VO2(A)納米棒和演變機(jī)理。對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們提出一個(gè)裝配和結(jié)構(gòu)調(diào)整的模型對(duì)VO2(B)到VO2(A)轉(zhuǎn)變進(jìn)行解釋。對(duì)于我們的試驗(yàn)樣品VO2(A)納米棒的相變溫度為169.7。C高于162℃,我們把這歸因于結(jié)晶度較低或是在樣品中VO2(A)納米棒是非化學(xué)計(jì)量性。通過我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,可以通過一個(gè)溫和的水熱過程精確的得到想要的V02相貌和基本性質(zhì)VO2。然后對(duì)以上的不同反應(yīng)溫度獲得實(shí)驗(yàn)樣品我們進(jìn)行了退火處理,最終的得到的是VO2(M/R),并且退火的溫度對(duì)VO2(M/R)微粒的尺寸有一定的影響。在以上的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,通過W6+摻雜可以使VO2(M/R)納米粉體的相變溫度由67℃降到42℃,這對(duì)V02的應(yīng)用提供參考。
【關(guān)鍵詞】:VO_2 水熱法 相變溫度 還原 摻雜
【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】:2013
【分類號(hào)】:TB383.1;O614.511
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-29
- 1.1 引言8-9
- 1.2 二氧化釩的結(jié)構(gòu)及主要性質(zhì)9-16
- 1.2.1 二氧化釩的晶體結(jié)構(gòu)9-13
- 1.2.2 二氧化釩的能帶結(jié)構(gòu)13-14
- 1.2.3 二氧化釩的主要性質(zhì)14-16
- 1.3 二氧化釩的應(yīng)有前景16-18
- 1.3.1 智能窗材料16-17
- 1.3.2 光電開關(guān)裝置17
- 1.3.3 光存儲(chǔ)設(shè)備17
- 1.3.4 紅外輻射探測(cè)器、熱敏電阻17-18
- 1.3.5 紅外脈沖激光輻射保護(hù)膜18
- 1.4 二氧化釩粉體的制備技術(shù)18-21
- 1.4.1 溶膠-凝膠法19
- 1.4.2 水熱合成法19-20
- 1.4.3 熱分解法20
- 1.4.4 氧化還原法20-21
- 1.4.5 化學(xué)沉淀法21
- 1.5 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展21-22
- 1.6 小結(jié)及本論文的研究工作22-24
- 1.6.1 小結(jié)22-23
- 1.6.2 研究?jī)?nèi)容23
- 1.6.3 研究方案23
- 1.6.4 創(chuàng)新點(diǎn)23-24
- 參考文獻(xiàn)24-29
- 第二章 試驗(yàn)方法及表征手段29-35
- 2.1 引言29
- 2.2 實(shí)驗(yàn)器件及材料29-30
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料29
- 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器29-30
- 2.3 樣品表征測(cè)試原理30-34
- 2.3.1 X射線衍射(XRD)30-31
- 2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)31-32
- 2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)32
- 2.3.4 差示掃描量熱法(DSC)32-33
- 2.3.5 拉曼光譜33
- 2.3.6 X射線光電子能譜(XPS)33-34
- 2.4 本章小結(jié)34
- 參考文獻(xiàn)34-35
- 第三章 VO_2(B)、VO_2(A)粉末的制備及表征35-51
- 3.1 引言35-36
- 3.2 實(shí)驗(yàn)方法及制備過程36-37
- 3.2.1 VO_2(B)和VO_2(A)納米粉體的制備過程36-37
- 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論37-47
- 3.3.1 VO_2的光電子能譜分析(XPS)37-38
- 3.3.2 VO_2的X射線衍射分析(XRD)38-41
- 3.3.3 VO_2的電子掃描分析(SEM)和透射電子顯微鏡分析(TEM)41-43
- 3.3.4 VO_2納米結(jié)構(gòu)形成機(jī)制43-44
- 3.3.5 VO_2的差示掃描量熱測(cè)量分析(DSC)44-46
- 3.3.6 VO_2的光學(xué)性能的研究46-47
- 3.4 本章小結(jié)47-49
- 參考文獻(xiàn)49-51
- 第四章 VO_2(M)及摻雜VO_2(M)的粉體的制備及表征51-58
- 4.1 引言51-52
- 4.2 實(shí)驗(yàn)方法52-53
- 4.2.1 VO_2(M/R)及摻雜VO_2粉體的制備過程52-53
- 4.3 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與討論53-57
- 4.3.1 VO_2的X射線衍射分析(XRD)及電鏡分析(SEM)53-56
- 4.3.2 摻雜V_(1-x)W_xO_2的X射線衍射分析(XRD)及差示掃描量熱測(cè)量分析(DSC)56-57
- 4.3 本章小結(jié)57-58
- 攻讀碩士期間發(fā)表及合作發(fā)表的論文目錄58-59
- 致謝59
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:水熱法制備二氧化釩納米結(jié)構(gòu)及形貌控制研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):263794
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