利用LB(Langmuir-Blodgett)技術(shù)對零維、一維納米材料進(jìn)行組裝排布的研究.pdf

1、隨著元器件向微型化、智能化、以及高集成、高密度存儲和超快傳輸?shù)确较虻陌l(fā)展，以零維和一維納米材料為基礎(chǔ)的新型量子器件的組裝已經(jīng)成為納米研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和前沿之一。但是其制備和應(yīng)用的難度也是顯而易見的，因?yàn)楫?dāng)物質(zhì)的尺寸在納米尺度內(nèi)時(shí)，其表面原子數(shù)急劇增加，表面原子的巨大剩余成鍵能力使得納米材料很不穩(wěn)定。只有這種特殊納米結(jié)構(gòu)單元被有序、合理地組裝成二維或三維納米結(jié)構(gòu)，才有可能進(jìn)一步了解其特有的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等性能，最終在各種納米器件領(lǐng)域中得到

2、應(yīng)用。 FePt納米粒子作為具有潛力的可用于超高密度信息存儲的介質(zhì)材料，具有高的磁晶各向性能和矯頑力，研究FePt納米粒子的組裝與排布對超高密度磁記錄具有重要的意義。另外，在納電子器件的研究中，碳納米管以其獨(dú)特的物理化學(xué)性能成為納米電子器件的研究熱點(diǎn)，而碳納米管的操縱排布是應(yīng)用化的前提和基礎(chǔ)。 本文采用液相化學(xué)合成法成功的制備了高度單分散、粒徑單一性好的FePt納米粒子，并利用LB技術(shù)對制備的FePt納米粒子進(jìn)行組裝排布

3、，制備了表面均勻、排列緊密有序的FePt納米粒子單層膜。TEM和AFM研究表明FePt納米粒子直徑在8nm左右，且大小均勻，與HPPS納米粒度儀的粒徑測試的結(jié)果相一致；電子衍射圖說明FePt納米粒子形成面心立方（fcc）的結(jié)構(gòu)。我們采用循環(huán)多次壓縮的方法對純水液面上的FePt納米粒子進(jìn)行壓縮，結(jié)果表明采用壓縮–回復(fù)–壓縮的壓縮法制備的單層膜與沒有經(jīng)過多次壓縮的單層膜相比，具有更高的均勻性和致密性。通過對不同基底成膜質(zhì)量的研究發(fā)現(xiàn)，在不同

4、的基底表面成膜優(yōu)劣具有比較大的差異，云母和親水硅片成膜較差，而疏水硅片表面成膜質(zhì)量最佳。 針對電弧放電法制備的單壁碳納米管的特點(diǎn)，我們研究了五種不同方法對SWCNT的提純效果，并最終得出了較好的提純方案。為了便于LB技術(shù)對SWCNT的排布，我們在不破壞碳納米管結(jié)構(gòu)的前提下，采用PmPV對納米碳管進(jìn)行表面修飾，經(jīng)PmPV修飾的SWCNT在二氯乙烷有機(jī)溶劑中具有良好的穩(wěn)定性和分散性。采用SEM對制備的SWCNT單層膜的表面形貌進(jìn)行研