一維納米材料的合成、表征及性質(zhì)研究.pdf

1、自1991年Iijima合成納米碳管以來，一維納米材料因?yàn)槠渌哂械莫?dú)特性質(zhì)，使之在磁學(xué)、電子學(xué)、光學(xué)、催化以及化學(xué)傳感器等方面呈現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。不斷開拓并完善一維納米材料的制備方法，以及推動(dòng)對(duì)一維納米材料特殊性能的研究和應(yīng)用是當(dāng)前納米科技研究與發(fā)展的關(guān)鍵。本論文結(jié)合不同方法，合成并表征了幾種具有特殊性能的一維納米材料，探索了這些一維納米材料的形成機(jī)理，并對(duì)所合成的一維納米材料電學(xué)磁學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了初步研究。主要結(jié)果如下： 1.

2、提供了一種在碳納米管表面包覆金屬氧化物的比較通用的方法－醇熱法。利用這種方法分別制備了FeO3、La2O3以及CeO2包覆的碳納米管一維復(fù)合結(jié)構(gòu)。對(duì)材料表征顯示碳管上的氧化鐵包覆層是由許多取向雜亂的非晶針狀Fe2O3以及少量晶化Fe2O3顆粒構(gòu)成，而氧化鑭以及氧化鈰包覆層則一般具有均勻且致密的多晶結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)考察了硝酸氧化、醇熱環(huán)境等在包覆過程中的重要作用，提出了可能的包覆機(jī)理。發(fā)現(xiàn)與塊體γ—Fe2O3相比，包覆在碳納米管上的氧化鐵的矯頑

3、力得到了顯著增強(qiáng)。 2.在有三氧化二鋁支撐的鐵催化劑存在的情況下，將GeO2寫乙烯和氨氣的混合還原性氣體在750℃反應(yīng)，制備了表面光滑和表面覆蓋有無定性碳的單晶Ge納米線。通過對(duì)納米線結(jié)構(gòu)和成分的分析，指出了碳包覆Ge納米線是按照氣－液－固生長機(jī)理形成的。 3.利用金屬Ga與水蒸氣反應(yīng)，按照氣－液—固生長機(jī)理制備了大量直徑分布均一的Ga2O3納米線，并對(duì)納米線的結(jié)構(gòu)成分進(jìn)行表征。對(duì)單根氧化鎵納米線電學(xué)研究表明，利用聚焦離