SnO2微纳米材料的合成及其生长机理研究

利用简单的化学气相沉积法,以Sn粉为源材料合成不同形貌的一维SnO₂纳米棒、纳米线和纳米花等纳米结构,并通过减小载气中的氧含量获得新颖的SnO₂亚微米环状结构.通过调节Sn粉的量和载气中的氧含量、升温速率等试验条件,有效实现SnO₂一维纳米结构的控制生长.采用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪表征产物形貌、成分和物相结构,并探讨了SnO₂微纳米材料的生长机理. 关键词： 2')" href="#">SnO₂ 纳米结构 亚微米环 生长机理     

化学气相沉积法中SnO2一维纳米结构的控制生长

以Sn和SnO为源材料,化学气相沉积法中通过控制反应物配比及载气中的氧含量等宏观实验条件,实现了SnO2一维纳米结构的控制生长,成功获得各种不同横向尺度的SnO2纳米线、纳米带以及直径连续变化的针状纳米结构. 通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪对不同实验条件下所制备的样品进行形貌和晶格结构表征,认为高温生长点附近锡与氧的相对含量是控制SnO2一维纳米结构生长的关键因素;并在此基础上对SnO2一维纳米结构的生长机理进行了深入的讨论.     

化学气相沉积法中SnO2一维纳米结构的控制生长

以Sn和SnO为源材料，化学气相沉积法中通过控制反应物配比及载气中的氧含量等宏观实验条件，实现了SnO₂一维纳米结构的控制生长，成功获得各种不同横向尺度的SnO₂纳米线、纳米带以及直径连续变化的针状纳米结构. 通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪对不同实验条件下所制备的样品进行形貌和晶格结构表征，认为高温生长点附近锡与氧的相对含量是控制SnO₂一维纳米结构生长的关键因素；并在此基础上对SnO₂一维纳米结构的生长机理进行了深入的讨论.     

熔盐电解法制备纳米碳管及纳米线

以LiCl、LiCl+SnCl2 等为熔盐电解质 ,采用电解石墨的方法制备了纳米碳管和纳米线 ,并运用TEM、XRD、EDS等分析手段对产物的形貌和结构进行了表征 .结果表明 ,熔盐成分对电解产物的形态和性质有显著影响 .在LiCl熔盐中可得到直径为 75～ 10 0nm的纳米碳管 ;在LiCl+1.0 %SnCl2 熔盐中可生成 β Sn填充的纳米碳管 .XRD测试表明 ,电解制备的 β Sn纳米线经氧化处理后在碳管内可转变为SnO2 ,其晶体结构为四方晶系 ,直径为 2 0～ 5 0nm .电解过程中Li+ 在石墨阴极上反应生成的LiC6化合物对纳米碳结构的形成具有重要作用 .     

大面积α-Fe2O3纳米线及纳米带阵列的制备研究

以铁箔为原材料和基片,通过控制热氧化过程中的宏观实验条件(载气流量及其组分、压强、温度分布和反应时间等),实现了α-Fe2O3一维纳米结构的可控生长,获得了大面积(10mm×10mm)、单分散性好、沿[110]方向生长的α-Fe2O3纳米带或纳米线阵列. 对不同宏观实验条件下所制备的样品进行形貌和晶格结构表征和分析,认为热氧化过程中α-Fe2O3一维纳米结构的生长遵循类似气-固机制的顶端生长模式,生长点铁原子和氧原子比是控制α-Fe2O3一维纳米结构生长的关键因素.     

大面积α-Fe2O3纳米线及纳米带阵列的制备研究

以铁箔为原材料和基片,通过控制热氧化过程中的宏观实验条件(载气流量及其组分、压强、温度分布和反应时间等),实现了α-Fe₂O₃一维纳米结构的可控生长,获得了大面积(10mm×10mm)、单分散性好、沿［110］方向生长的α-Fe₂O₃纳米带或纳米线阵列. 对不同宏观实验条件下所制备的样品进行形貌和晶格结构表征和分析,认为热氧化过程中α-Fe₂O₃一维纳米结构的生长遵循类似气- 关键词： 2O₃')" href="#">α-Fe₂O₃ 一维纳米结构 热氧化法     

Growth Mechanism and Characterization of Single-crystalline Ga-doped SnO2 Nanowires and Self-organized SnO2/Ga2O3 Heterogeneous Microcomb Structures

Ga掺SnO2单晶纳米线和SnO2/Ga2O3自组织异质微米梳是通过简单的热蒸发沉淀法一步制得的,并通过X射线粉末衍射(XRD)、场激发扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能量散射谱仪(EDS)、选区电子衍射谱(SAED)进行表征．从FE-SEM的图片上可以看出生成的产物具有纳米线和一种新的微米梳状形貌．XRD、SAED和EDS显示他们是单晶四角形的SnO2．产物的主干呈带状,纳米带阵列均匀的分布在主干的一侧或两侧．大量的Ga2O3纳米颗粒沉积在微米梳的表面．主干纳米带主要沿着[100]方向生长, 自组织的纳米带分支则在主干的(100)面上沿着[110]或者[110]方向生长．由于Ga的大量掺杂,光致发光谱的衍射峰发生红移并严重变宽．针对SnO2:Ga2O3异质微米梳的生长过程进行了解释,并讨论了实验条件对形貌的影响．     

Sn掺杂的纳米TiO_2的拉曼散射

本文主要利用拉曼光谱研究一组在合成过程中掺入了不同浓度锡的纳米二氧化钛样品,确定其从锐钛矿结构到金红石型结构的转变,进而分析其金红石型结构的形成。拉曼光谱测试表明,晶型导向剂SnO2的引入促使金红石型TiO2在较低的反应温度下形成,高温合成条件的免除使我们获得了很好的纳米级的金红石型TiO2晶体。此晶体具有有趣的包覆型结构,金红石型TiO2纳米晶体内包含着同结构的SnO2籽晶。分析其成因,在结晶过程中,掺入的杂质原子Sn4+与O2-结合,先沉积出金红石型结构的SnO2作籽晶,金红石型结构的SnO2和同样结构的TiO2晶格常数十分接近,促使了TiO2在它表面外延生长,形成金红石结构的包覆纳米晶。     

SnO纳米晶须的制备及其性能表征

以SnCl2·2H2O为主要原料, Na2CO3 为矿化剂,十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂,采用压力热晶法,在160~200℃成功地制备出分散性好、晶型完整、结构稳定的氧化亚锡纳米晶须,并用透射电子显微镜、电子衍射、X射线衍射等技术手段对氧化亚锡纳米晶须的结构和形貌进行表征.表征结果显示,制得的SnO晶须具有棒状外观结构,其直径和长度分别为10~40、100~400nm. 实验还考察了反应时间、体系压力等条件对产物结构和形貌的影响,实验结果表明,增加压力和延长反应时间都有利于四方晶型氧化亚锡晶须的形成. 同时探论了四方晶型氧化亚锡纳米晶的须形成机理,初步认为其形成过程是一个成核并沿晶格延伸生长的过程.     

SnO2纳米晶体的制备、结构与发光性质

使用软化学方法在碱性溶液中制备出了颗粒尺寸分布均匀的SnO2纳米颗粒,使用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、光致发光谱(PL)和光吸收谱等方法分析与表征了SnO2纳米颗粒的结构和光学性能.实验中通过表面活性剂的加入来控制纳米颗粒的结晶与凝聚.XRD,TEM的结果表明,原始制备出的SnO2纳米颗粒的平均粒径小于4 nm,为完好的晶体状态.纳米颗粒经过400-1000 ℃退火后晶粒尺寸进一步增大.光吸收谱表明,相对于体材料,纳米颗粒的禁带宽度展宽并随颗粒尺寸增大而红移.光致发光谱测试表明,不同温度下退火的SnO2纳米颗粒在350-750 nm有较强的发光,研究表明这是来源于颗粒表面的氧空位缺陷发光.