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《宋志強(qiáng)材料論文》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、PreparationofOne-DimensionalNanostructures(一維納米材料的制備方法)摘要:一維納米材料是物質(zhì)在納米尺度上的一種特殊結(jié)構(gòu),具有廣闊的潛在應(yīng)用前景,如高密度存儲(chǔ)記憶元件、超微型納米陣列激光器、新型電子器件等;合成出的一維納米材料對(duì)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究具有重要意義;本文綜述了一維納米材料的合成方法以及其在能量轉(zhuǎn)化、激光器和傳感器等方面的應(yīng)用研究情況。關(guān)鍵詞:一維納米材料;合成[Abstract]:Onedimensional(ID)nanometermaterials>wh
2、ichisaspecialstructureofsubstancesonnanometerdimension,haspotentialapplicationssuchashighdensitydatastorage,superminimizednanostructuredarrayslaserandnewstyleelectronicdevice?ItisveryimportanttoexploreanddevelopnewsynthetictechnologiesoflDnanometermaterial
3、sforfundamentalandapplication.Inthispaper,allkindsofsynthesistechniquesof1Dnanometermaterialsandtheresearchonapplicationsinenergyconversion,lasers,sensorsetcweresummarized?[Keywords]:OnedimensionalNanometermaterials;Synthesis;目前制備一維納米材料包括納米電纜的方法很多,比較有代表性的有
4、:電弧放電法、化學(xué)氣相沉積法、激光濺射法、模板法。1、Acrdischargemethod電弧放電法電弧放電法是制備納米碳管最原始的方法,該方法也用于制備其它一維納米材料。在一個(gè)充有一定壓力的惰性氣體反應(yīng)室中,裝有一大一小兩根石墨棒,其中面積大的為陰極,小的為陽極,兩極間距為1mm。Ebbesen[IJTW在直流電流為100A,電壓18V,Ar氣壓66650Pa(500Ton*)的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在放屯產(chǎn)物中獲得了大量的納米碳管。2、Chemicalvapordeposition化學(xué)氣相沉積法化學(xué)氣相沉積法
5、通常是指反應(yīng)物經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)和凝結(jié)過程,牛產(chǎn)特定產(chǎn)物的方法[21oYang等°織將MgO與碳粉作為原材料,放入管式爐中部的石墨舟內(nèi),在高純流動(dòng)A[?氣保護(hù)下將混合粉末加熱到約1200°C,則生成的MgO蒸氣被流動(dòng)Ar氣傳輸?shù)竭h(yuǎn)離混合粉末的納米絲生長(zhǎng)區(qū),制備了定向排列的MgO納米絲。Zhang等⑸將經(jīng)過8h熱壓的靶(95%Si、5%Fe)置于石英管內(nèi),石英管的一端通入Ar氣作為載氣,另一端以恒定速率抽氣,整個(gè)系統(tǒng)在1200°C保溫20h后,成功地制備了上百微米的Si納米線。3、Lasersputteringme
6、thod(includinglaserdepositionmethod)激光濺射法(包括激光沉積法)激光濺射法也是制備一維納米材料的重要方法。激光濺射法所用的設(shè)備包括激光源、聚光鏡、目標(biāo)靶、管式爐、冷卻環(huán)、真空泵和氣流閥等幾個(gè)部分組成⑹。激光濺射法最早也是用于制備納米碳管,以后也用于制備其它一維納米材料,如BN納米管、S『等半導(dǎo)體納米線。Yang等采用準(zhǔn)分子脈沖激光蒸鍍的方法,使用波長(zhǎng)248nm的準(zhǔn)分子脈沖激光束對(duì)Si粉(含有雜Fe)與Ni,Co粉的混合粉末靶進(jìn)行轟擊,獲得了直徑為15nm.長(zhǎng)度從幾十微米到
7、上百微米的Si納米線。4、templates模板法非模板法制備一維納米材料需要使用昂貴的設(shè)備,工序復(fù)雜,而口生產(chǎn)效率低。相比Z下,模板法制備一維納米材料簡(jiǎn)單方便,容易控制。常用的模板有碳納米管、多孔陽極氧化鋁、聚合物膜和生命分子。這里主耍介紹碳納米管和多孔陽極氧化鋁制備一維納米材料。采用碳納米管制備一維納米材料是基于對(duì)碳納米管的填充、包覆、取代、限制等反應(yīng)。Dai等用納米碳管與具有較高蒸氣壓的氧化物或鹵化物反應(yīng),成功地合成了直徑為30nm、長(zhǎng)度達(dá)20□的碳化物(TiC、SiC、NbC、Fe3C和BCx)實(shí)心
8、納米棒。我國清華大學(xué)物理系的Han等用納米碳管模板法成功制備岀SiC、SisN4和GaN納米線。陽極氧化鋁模板孔洞分布均勻、孔徑均一并可控,是使用較廣泛的一種模板。該方法先用陽極氧化法制得多孔氧化鋁膜模板,然后在納米孔內(nèi)電化學(xué)沉積上一維納米材料,最后用濕化學(xué)腐蝕去掉氧化鋁載體。Pan等首先用此法制備了CdS納米線,Wang用該法制備了CuCo多層金屬納米線盡管一維納米材料的研究還剛剛起步,但是其廣闊的應(yīng)用前景促使