【摘 要】
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本论文旨在探索一维金属和半导体纳米材料的化学控制合成新路线。通过设计合理的化学反应和控制实验参数合成了铁磁性金属钴、元素半导体(t-Se)、直隙半导体Sb2Se3、ZnO等多种
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本论文旨在探索一维金属和半导体纳米材料的化学控制合成新路线。通过设计合理的化学反应和控制实验参数合成了铁磁性金属钴、元素半导体(t-Se)、直隙半导体Sb2Se3、ZnO等多种功能纳米材料的一维纳米结构,包括纳米棒、纳米线和纳米带,并研究了它们的生长机理。具体归纳如下: 1.建立了制备铁磁性金属钴一维纳米结构的混合溶剂热(水热)还原路线。在表面活性剂(SDBS)的辅助下,在乙醇和水的混合溶液体系中,用次磷酸钠还原钴盐,首次在水溶液中得到了高长径比的六方相钴的纳米带。 Nanotechnology的审稿人评价为“论文描述了单晶六方钴新颖的合成方法”“论文的特色在于所得纳米带的矫顽力是体材料的大约十倍,这是非常有趣的”。又以柠檬酸纳为配位剂、次磷酸钠为还原剂,在160℃的水热条件下制备了六方相金属钴的钠米线,其产率高达90%。深入研究了表面活性剂、配位剂对钴一维纳米结构的生长过程的作用。探讨了钴纳米线的形成过程,提出了合理的生长机理。European Journal of Inorganic Chemistry审稿人评价为“描述了一个有趣的选择性的合成钴纳米线的方法”。 2.发展了聚合物辅助的混合溶剂热(水热)合成技术。在乙醇和水的混合溶剂中,通过调节重要的实验参数和添加高分子聚合物(PVA、PVP)实现了三方硒纳米线束和纳米带的大规模合成。充分研究了三方硒一维结构的时间演化过程,提出了可能的生长机理,这些一维结构形成过程被认为是经历了一个特殊的固体-液体-固体的转变过程。此外,在高分子聚合物PVA的辅助下,在180℃的水热条件下大量地制备了正交相Sb2Se3的纳米带。 3.利用十二胺辅助的混合溶剂热路线大规模地合成了海胆状ZnO纳米棒簇。依据不同反应阶段的产物的形貌,深入探讨了ZnO海胆结构可能的形成机理。 这种分支结构的生长被认为是生长-组装同步进行的过程。深入研究了实验参数对产物形貌的影响,探讨了ZnO三维结构的形貌与发光性能之间的关系。
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