论文部分内容阅读
各向异性是单晶的一个基本性质,不同的表面具有不同的原子密度,展现出不同的性质,因此对于同一种材料,控制其形貌和裸露表面可调控它的某些物理化学性质。对于纳米材料,不仅形貌对纳米材料的性质有影响,尺寸及尺寸的分布对纳米材料的性质也有影响。例如,与大块材料相比,SiC纳米材料的吸收光谱存在“蓝移”现象,而NiO纳米材料与大块材料相比吸收光谱存在“红移”现象。但是如果颗粒的尺寸不是单分散的,就很难对纳米材料的性质作定性分析,因此调控纳米材料的形状和尺寸及尺寸分布具有重要意义。本论文正是基于晶体生长的基本原理,以调控微纳米颗粒的尺寸和合成不同裸露晶面的晶体为目标,制备了一些重要的半导体材料和金属材料,并就其机理进行探索。此主要包括以下几个方面的内容:一、采用液相沉淀法,利用银氨溶液和氢氧化钠溶液合成了不同形貌、不同尺寸的氧化银微纳米材料,并对其进行了XRD、SEM、HRTEM、紫外—可见—近红外光谱表征,同时分析了反应物比例、反应物浓度、反应温度及反应时间对氧化银颗粒形貌和尺寸的影响,并且考察了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、聚乙烯吡咯啉酮(PVP)两种表面活性剂对氧化银颗粒的影响,并对其形成机理进行了初步探讨。实验表明,随着反应物浓度的降低,氧化银颗粒的形貌由八面体、削角八面体过渡到立方体;并且随着浓度的降低,氧化银颗粒的尺寸逐渐减小。随着氢氧化钠浓度的增加,氧化银八面体、削角八面体和立方体变成了以八面体、削角八面体和立方体为框架的花状结构。随着反应温度的升高和静置时间的延长,氧化银十八面体转化为十二面体;分析表明,氧化银十八面体是动力学稳定的结构而十二面体是热力学稳定的结构,动力学稳定的形貌可以通过反应时间的延长和反应温度的升高变成热力学稳定的形貌。二、在常温条件下,以硝酸铜为原料,以聚乙烯吡咯啉酮(PVP)为表面活性剂,利用硼氢化钾的还原作用,设计合成了重要的半导体氧化亚铜微纳米材料,对其进行了XRD、SEM、HRTEM的表征;对其形状变化和尺寸控制的机理进行了初步探讨;并考察了微量氯离子对氧化亚铜颗粒形貌的影响,对其生长机理进行了探索,初步考察了氧化亚铜颗粒不同颜色间的差别。三、用液相沉淀法,采用银氨溶液和聚乙烯吡咯啉酮(PVP)溶液制备了银纳米片和银多重孪晶,并对其进行了XRD、SEM、HRTEM表征,同时考察了反应温度对银形貌的影响,常温下得到有尾巴的片,从片的高分辨图中得到了1/3{422}晶格相,说明1/3{422}衍射点的出现是由于层错引起的;在温度升高时得到银多重孪晶,说明多重孪晶是热力学稳定的,而片是动力学稳定的,并对其形成机理进行了探索。