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尺度、组份和形貌对纳米材料的性能有着重要的影响,对功能材料而言,不同尺度、组份、形貌将导致功能特性的差异,因此准一维纳米材料的可控合成是纳米材料制备科学中的一个重要问题。本文的主要研究了Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米线有序阵列的可控合成。主要内容及创新点包括:
⑴采用原位沉积法,成功的在氧化铝模板孔洞之中合成了具有六方结构的晶化多孔氧化锌纳米线。纳米线的直径为70-80 nm左右,是由粒径为5-10nm左右的氧化锌纳米颗粒无规则非致密堆积而成,纳米颗粒之间的空洞大小为5-10nm左右,其排列无规则。多孔氧化锌纳米线阵列体系的光学带隙约为4.15 eV,其光学吸收边发生了较明显的蓝移,我们认为这主要可能是由于尺寸效应引起的。
⑵用高压釜施加压力,通过控制反应物的浓度,成功在氧化铝模板的通道内实现了不同直径的多孔氧化锌纳米线的组装,做到了直径在30-80 nm范围内的可控。除此之外还可通过调节氧化铝模板孔洞大小来调节纳米线的直径。
⑶采用共沉积法,通过控制锌镉的比例,成功实现组份不同的硫锌化镉多孔纳米线阵列的合成,其中锌比锌镉总量在0-1之间可调。并研究了硫锌化镉纳米线的结构演化过程,讨论了由多孔硫锌化镉纳米结构转变为单晶纳米线的机理。