光电功能材料
光电功能材料
光电功能材料
光电功能材料是指具有光电转换功能的材料，它能够将光能转化为电能或将电能转化为光能。
在现代科技的发展中，光电功能材料被广泛应用于太阳能电池、光电器件、光纤通信等领域。
首先，太阳能电池是光电功能材料的一种重要应用。
太阳能电池是将太阳光能转化为电能的器件，光电功能材料在其中扮演着关键的角色。
以硅为代表的半导体材料是目前应用最广泛的光电功能材料，它能够有效地将光能转化为电能。
此外，钙钛矿材料作为一种新兴的光电功能材料，具有高效率、低成本和易制备等优点，正在成为太阳能电池领域的研究热点。
其次，光电器件也是光电功能材料的重要应用之一。
例如，光电二极管和光电晶体管利用光电功能材料的光电转换性能，能够将光信号转化为电信号。
这些光电器件在通信、影像传感器等领域中发挥着重要的作用。
此外，光电功能材料还可以应用于光敏材料、发光材料等领域，拓展了光电器件的应用范围。
最后，光电功能材料还被广泛应用于光纤通信领域。
光纤通信是一种高速传输信息的方式，而光电功能材料在其中起到了关键的作用。
光电功能材料能够将光信号转化为电信号，实现信号的光电转换。
同时，光纤材料本身的光电转换性能也对光纤通信的传输效率和质量有着重要的影响。
综上所述，光电功能材料具有重要的应用价值。
它能够将光能转换为电能，应用于太阳能电池等能源领域；它能够将光信号转换为电信号，应用于光电器件和光纤通信领域。
随着科学技
术的不断发展，光电功能材料的性能和应用领域将会不断扩展，为人类社会的可持续发展做出更大贡献。
光电功能材料
光电功能材料
光电功能材料是一类具有光电转换功能的材料，它们能够将光能转化为电能或者将电能转化为光能。
这类材料在现代科技领域具有重要的应用价值，广泛应用于光电器件、光伏发电、光电通信、光储存等领域。
光电功能材料的研究和应用已经成为当今材料科学领域的热点之一。
光电功能材料的种类繁多，常见的有光电半导体材料、光电陶瓷材料、光电聚合物材料等。
光电半导体材料是应用最为广泛的一类光电功能材料，它们包括硅、镓砷化镓、氮化镓等材料。
这些材料具有优良的光电性能，能够在光电器件中发挥重要作用。
光电陶瓷材料是一类新型的光电功能材料，具有优异的光学性能和机械性能，被广泛应用于激光器、光纤通信等领域。
光电聚合物材料是近年来兴起的一种光电功能材料，具有重量轻、柔韧性好等特点，适合用于柔性光电器件的制备。
光电功能材料的研究和应用对于推动光电技术的发展具有重要意义。
随着科学技术的不断进步，人们对光电功能材料的要求也越来越高。
未来，随着纳米技术、量子技术等新技术的不断发展，光电功能材料将会迎来更加广阔的发展空间。
在光电功能材料的研究中，人们不断探索新的材料体系，努力寻找具有更优异光电性能的材料。
同时，人们也在不断改进材料的制备工艺，提高材料的制备效率和性能稳定性。
此外，人们还在探索光电功能材料在光电器件、光伏发电、光电通信等领域的应用，努力将其应用于实际生产中。
总的来说，光电功能材料是一类具有重要应用前景的材料，它们在推动光电技术发展、提高能源利用效率、改善人类生活质量等方面发挥着重要作用。
随着科学技术的不断进步，相信光电功能材料将会迎来更加美好的发展前景。
有机光电功能材料的制备与性能研究
有机光电功能材料的制备与性能研究概述：有机光电功能材料是一类具有光电转换和储能功能的材料，其制备和性能研究对于开发高效率光电器件具有重要的意义。
本文将首先介绍有机光电功能材料的制备方法，包括溶液法、薄膜法、界面工程等，然后详细探讨材料性能的研究，包括光电特性、热学性质以及稳定性等方面的研究进展。
一、有机光电功能材料的制备方法1. 溶液法制备：溶液法是制备有机光电功能材料的常用方法之一。
通过溶解有机小分子或高分子材料于有机溶剂中，可以得到均匀的溶液。
随后，通过旋涂、溶剂蒸发、插层等方法将溶液转化为薄膜。
溶液法制备的材料具有制备简单、可扩展性强的特点。
2. 薄膜法制备：薄膜法是制备有机光电功能材料的另一种重要方法。
利用物理汽相、化学汽相沉积、溅射等技术，可以在衬底上制备出均匀、致密的有机薄膜。
薄膜法制备的材料具有较好的载流子输运性能和较高的光电转换效率。
3. 界面工程：在有机光电功能材料的制备过程中，界面工程是一项重要的技术。
通过调控界面的结构和能级，可以调节电荷传输和载流子输运，从而提高光电器件的性能。
界面工程可以通过界面改性剂、插层等手段来实现。
二、有机光电功能材料的性能研究1. 光电特性研究：光电特性是评价有机光电功能材料性能的重要指标。
通过光电吸收、发射光谱、光电流-电压特性等实验手段，可以研究材料的能带结构、光学性质以及光电转换效率等。
近年来，有机光电功能材料在光伏器件、光电传感器等领域取得了显著的进展。
2. 热学性质研究：热学性质对于材料在光电器件中的稳定性和可靠性起着重要的作用。
研究材料的热导率、热膨胀系数、热稳定性等参数，可以为材料的应用提供理论基础和指导意义。
目前，许多学者正在研究有机光电功能材料的热学性质，以提高材料的稳定性和长期使用寿命。
3. 稳定性研究：有机光电功能材料的稳定性问题一直是制约其应用的瓶颈之一。
材料在长期使用、吸湿、光照等环境条件下的稳定性需要进行深入研究。
通过研究材料的降解机理、表面修饰、界面结构等方面，可以减缓材料的老化速度，提高材料的稳定性。
光电功能材料
光电功能材料引言光电功能材料是指能够在光与电相互作用下具备特殊功能的材料。
光电功能材料的研究与应用已经广泛涉及到光电子技术、光控制技术、光通讯技术、光储存技术等众多领域。
本文将介绍光电功能材料的基本概念、分类以及在各个领域的应用。
基本概念光电功能材料是一类具有特殊的光电特性的材料。
通过与光与电的相互作用，这些材料可以表现出不同的性质和功能。
在实际应用中，光电功能材料通常被设计和制备成薄膜、纳米结构或多层结构，以提高其性能和应用效果。
分类光电功能材料可以按照其光电性质、光电行为等方面进行分类。
下面是一些常见的分类方法：1.光电导材料：这类材料在光照条件下表现出高导电性能，例如半导体材料。
2.光电发射材料：这类材料可以通过光电发射效应将光能转换为电能，例如光电发射二极管。
3.光电探测材料：这类材料可以通过光电效应对光信号进行探测和转换，例如光电二极管。
4.光电转换材料：这类材料可以将光能转换为其他形式的能量，例如光电池。
5.光电存储材料：这类材料可以通过光学方式进行信息的存储和读取，例如光存储介质。
应用领域光电功能材料在各个领域都有着广泛的应用。
下面是一些常见的应用领域：1.光电子技术：光电功能材料在光电子器件中起着重要的作用。
例如，使用光电导材料作为电子元器件的导体，可以实现光控开关、光电传感器等功能。
2.光通讯技术：光电功能材料在光通讯领域中被广泛应用。
例如，采用光电转换材料作为光电器件的光电转换层，可以实现高速、高效的光通讯传输。
3.光储存技术：光电功能材料在光储存技术中扮演着重要角色。
例如，使用光电存储材料作为记录介质，可以实现高密度、长时效的光存储。
4.光控制技术：光电功能材料在光控制技术中具有广泛的应用前景。
例如，采用光电探测材料作为光探测器，可以实现光电自动控制系统。
结论光电功能材料是一类具有特殊光电性能和功能的材料，其研究和应用对于光电子技术、光通讯技术、光储存技术等相关领域的发展具有重要意义。
光电功能材料的研究及应用
光电功能材料的研究及应用随着科技的不断进步，光电功能材料的研究和应用越来越广泛。
这些材料可以被用于许多领域，如能源生产、光电器件、光学通信等。
本文将介绍光电功能材料的定义、种类、研究进展和应用。
一、光电功能材料的定义光电功能材料是一类能够将光能转化为电能或把电能转化为光能的材料。
这些材料基于它们的使用，可能具备不同的性质，如半导体性、电导性、光学性等。
这些性质的相互作用可以使其被用于为各种应用开发不同的解决方案。
二、光电功能材料的种类光电功能材料可以分为三类：光电转换材料、光电器件材料和光学通信材料。
1. 光电转换材料光电转换材料是能够将光能转化为电能或将电能转化为光能的材料。
它们被广泛用于太阳能电池板、照明设备、红外探测器和激光等设备中。
这类材料的一个重要属性是我们称之为带隙，即它们在电子结构中的禁带宽度。
太阳能电池板使用的是硅制成的带隙为1.1电子伏特的半导体材料。
2. 光电器件材料光电器件材料是能够将光能转化为电信号或把电能转化为光信号的材料。
这些材料包括LED、LCD、激光器、发光材料和电致变色材料等。
基于这些材料的设备，被广泛应用于照明、显示、通信、雷达和无线电方面。
3. 光学通信材料光学通信材料主要用于光纤通信中。
光纤通信技术以其传输速度快、带宽大、数据安全性高等优点而备受推崇。
光学通信材料的核心是具有高透明度和低光损失的特殊玻璃材料。
三、光电功能材料的研究进展光电功能材料的研究进展是一个庞大的领域，每年都会涌现大量重要的新发展。
以下是一些目前光电功能材料研究的发展趋势。
1. 太阳能电池板的研究目前，太阳能电池板研究的重点是利用新材料，提高转化效率。
有一种新型的太阳能电池板材料是钙钛矿材料。
这种材料具有较高的转化效率，主要应用在电能生产领域。
2. 电子纸的研究电子纸是一种可以用于书籍和报纸的一种新型材料。
这种材料使用了类似于LED的技术，利用电致变色材料和晶体管数组来显示数字和文字。
光电功能材料在新能源领域的应用研究
光电功能材料在新能源领域的应用研究光电功能材料是一种具有特殊光电性质的材料，它在新能源领域具有广泛的应用前景。
在太阳能、可再生能源、节能环保等领域，光电功能材料的应用已成为研究的热点。
本文将从光电功能材料的定义、特性和应用等方面进行深入探讨。
一、光电功能材料的定义和特性光电功能材料是指通过人工合成或改进材料的结构和配方，使其具有特殊的光电性能的材料。
这种材料通常是多功能的，既可以将光能转化成电能，也可以将电能转化成光能，还可以在其他光电器件中作为材料应用。
光电功能材料具有很强的光学吸收、透明度、耐辐射性、耐高温性、低光致精神等特点。
例如，氧化锌材料是一种优良的光电材料，在太阳能电池、LED等领域有广泛应用。
其主要功效在于，能够吸收太阳光的能量，将其转化成电能，并且具有高效发光的特性。
二、光电功能材料在新能源领域中的应用1. 太阳能电池太阳能电池是将太阳能转化成电能的一种设备。
利用光电功能材料的特性，可以将太阳光转化成电能。
其中，常用的光电功能材料有硅、硒化铜、氧化锌等。
这些材料具有高效的光电转换率，能够在不同的光条件下转化光能，实现太阳能电池的高效工作。
2. LED照明LED是一种高效的照明设备，它具有高亮度、低耗能、低功率、长寿命和绿色环保等特点。
而光电功能材料则是LED制造过程中的基本材料。
例如，氮化镓等半导体材料是现代LED制造的重要材料。
使用光电功能材料制造的LED灯光相对较为柔和和自然，更符合人类的视觉习惯。
3. 光传感器光传感器是利用光敏元器件来探测周围环境的一种设备。
通过光电功能材料，可以制造出高灵敏度、快速响应的光传感器。
例如，利用有机薄膜材料，可以制造出高感度、低功耗的光电传感器，对环境中的光信号进行准确的探测，实现对红外线、紫外线等不同频率光的捕获。
4. 光催化材料光催化材料是一种能够通过光能促进化学反应的材料。
它具有高效催化、稳定性好、选择性高等特点。
利用光电功能材料，在环境治理、废水处理等领域中，制造高效催化剂，可以实现有机物、重金属等污染物质的净化，达到治理环境和保护健康的目的。
光电功能材料做电池
光电功能材料做电池一、引言光电功能材料是一种具有特殊功能的材料，它可以将光能转化为电能或者将电能转化为光能。
在现代科技中，光电功能材料被广泛应用于太阳能电池、LED灯、传感器等领域。
本文将重点介绍如何利用光电功能材料制作电池。
二、光电功能材料的种类1. 太阳能电池常用的材料太阳能电池是一种利用光伏效应将太阳辐射转化为直流电的设备，其常用的光电功能材料有：（1）硅：硅是太阳能电池中最常见的半导体材料。
它具有良好的稳定性和耐久性，但其制造成本较高。
（2）铜铟镓硒：铜铟镓硒是一种新型太阳能电池材料，它具有高效率和低成本的特点，因此备受关注。
（3）钙钛矿：钙钛矿太阳能电池具有高效率和低成本等优点，但其稳定性还需要进一步提高。
2. LED灯常用的材料LED灯是一种利用半导体材料发光的设备，其常用的光电功能材料有：（1）氮化镓：氮化镓是LED灯中最常见的材料。
它具有高亮度、高效率和长寿命等优点。
（2）磷化铝：磷化铝是一种蓝光LED灯的重要材料。
它具有高亮度、高效率和良好的稳定性。
（3）碳化硅：碳化硅是一种新型LED灯材料，它具有高温稳定性和长寿命等优点。
3. 传感器常用的材料传感器是一种将物理量转换为电信号输出的设备，其常用的光电功能材料有：（1）压敏电阻材料：压敏电阻材料可以将机械压力转换为电信号输出，广泛应用于汽车碰撞传感器等领域。
（2）光敏电阻材料：光敏电阻材料可以将光信号转换为电信号输出，广泛应用于照相机、安防监控等领域。
（3）温度传感器：温度传感器可以将温度转换为电信号输出，广泛应用于家电、汽车等领域。
三、光电功能材料制作电池的方法1. 太阳能电池的制作方法（1）硅太阳能电池的制作方法：① 将硅片进行清洗和抛光处理，使其表面光滑。
② 在硅片表面涂上掺杂剂，形成PN结。
③ 在PN结两侧分别涂上金属电极，形成正负极。
④ 将太阳能电池封装在透明的玻璃或塑料外壳中，以保护其不受外界环境影响。
（2）铜铟镓硒太阳能电池的制作方法：① 将铜、铟、镓、硒等元素混合在一起，并进行高温高压处理，形成铜铟镓硒薄膜。
材料科学中的光电功能材料
材料科学中的光电功能材料光电功能材料是一种特殊的材料，即这些材料是同时具有光学和电学特性。
由光电功能材料制成的电子器件可以在光和电场的作用下产生不同的功能，这些器件的作用涉及到了各个方面，例如太阳能电池板、光电放大器、激光器等等许多应用。
这些应用的成功离不开材料科学中的光电功能材料。
本文将会对该领域做一个简单的介绍，其中还将会介绍一些典型的光电功能材料以及其应用。
1、光电功能材料的研究历史20世纪60年代初，光电功能材料的概念被提了出来。
当时，科学家尝试着将一些有机物质溶解于聚合物中，将其制成导电材料，获得了理想的效果。
20世纪70年代，固态电池和诊断用传感器的研究开发需要使用新型的光电器件，为相关科学技术的研究和发展打下了基础。
20世纪80年代初，由于硅基材料的发展出现了瓶颈，各国的材料科学家开始投入到有机无机混合材料和高分子材料的研究中，并自此形成了新型的光电功能材料。
2、光电功能材料的分类一般来讲，光电材料可以分为以下三类：（1）自然光电材料：这类材料可以巧妙地把光电相互作用的机制应用在材料的制备中。
以煤炭为例，喜树碱是一种广泛存在的天然物质，其化学结构中含有各种天然色素和电子供体，能够通过光电转换将太阳能转化成为化学能，实现太阳能的利用。
（2）有机/无机混合材料：这类材料由有机物和无机物共同合成而成，能够合并有机和无机物质的优异性质。
无机物质可以提供优异的光学特性，而有机物质则可以提供电学性质，实现了材料中显著的光电特性。
（3）高分子材料：这类材料通常是指材料中含有大量的高分子，例如塑料。
在晶体结构中同样存在着电子轨道的存在，这类材料因此也可以表现出光电特性。
常见的应用包括为激光器引入新型的材料、光纤等器件。
3、典型的光电功能材料（1）发光材料：作为LED、显示器及照明器件的重要组成部分，发光材料被研究和改良着，其应用市场的繁荣使人们对其制备进行了长期的探究。
其中，发光材料可以分为单晶、微米级发光颗粒、发光塑料等三大类。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
16
爆炸丝法
• 基本原理是先将金属丝固定在一个充满惰性气休的反应室中，丝两端的卡头 为两个电极，它们与一个大电容相连接形成回路，加15kv的高压，金属丝在 500一800kA电流下进行加热，融断后在电流中断的瞬间，卡头上的高压在 融断处放电，使熔融的金属在放电过程中进一步加热变成蒸气，在惰性气体 碰撞下形成纳米金属或合金粒子沉降在容器的底部，金属丝可以通过一个供 丝系统自动进入两卡头之间，从而使上述过程重复进行。
12
材料的制备方法 气相法 按物质状态 液相法 固相法
气相法是直接利用气体或者通过各种手段将物质变成 气体，使之在气体状态下发生物理变化或化学反应， 最后在冷却过程中凝聚长大形成纳米微粒的方法。
13
气体中蒸发法 化学气相反应法 化学气相凝聚法 溅射法
气相法—气体中蒸发法 气体中蒸发法(又称物理气相沉积 PVD)是在情性气
2. 均相沉淀法 一般的沉淀过程是不平衡的．但如果控制溶液中的沉淀刑浓度，使之缓慢地增 加，则使溶液中的沉淀处于平衡状态，且沉淀能在整个溶液中均匀地出现，这 种方法称为均相沉淀。通常是通过溶液中的化学反应使沉淀剂慢慢地生成，从 而克服了由外部向溶液中加沉淀剂而造成沉淀刑的局部不均匀性，结果沉淀不 能在整个溶液中均匀出现的缺点。例如，随尿素水溶液的温度逐渐升高至70℃ 附近，尿素会发生分解由此生成的沉淀剂NH4OH在金属盐的溶液中分布均匀， 浓度低，使得沉淀物均匀地生成。
35
液相法—沉淀法
包含一种或多种离子的可溶性盐溶液，当加入沉淀剂(如OH-、C2O42-、CO32-等) 后，于一定温度下使溶液发生水解，形成不溶性的氢氧化物、水合氧化物或盐 类从溶液中析出，将溶剂和溶液中原有的阴离子洗去，经热解或脱水即得到所 需的氧化物粉料。 1. 共沉淀法 含多种阳离子的溶液中加入沉淀剂后．所有离子完全沉淀的方法称共沉淀法。
23
• 合成参量控制 反应温度、反应压力和反应气配比以及载气 流量等。 • 成核与生长控制 成核与生长是化学气相反应合成纳米微粒 过程中的关键技术。影响成核的因素很多，如反应温度、 反应压力、反应气流速、反应体系的平衡常数与过饱和比 。实验中只要控制颗粒的冷却速率，就可以控制颗粒的生 长。通常是采用急冷措施来抑制晶核的生长的。也可以通 过控制反应物的浓度(特别是金属反应物)和加大载气流量 来实现对颗粒生长的控制。 • 缺点 反映器内温度梯度小，合成的粒子不但粒度大，而且 易团聚和烧结。
15
流动油面上真空沉积法
• 流动油面上真空沉积法(VEROS)的原理是在高真空中将原料用电子束 加热蒸发，让蒸发物沉积到旋转圆盘的下表面的流动油面，在油中蒸 发原子结合形成纳米微粒。 • 由该圆盘的中心向下表面供给的油，在圆盘旋转的离心力作用下，沿 下表面形成一层很薄的流动油膜，然后被甩在容器侧壁上。
•为了制备某些易氧化的金属的氧化物纳米微粒，可通过两种方法来实 现；一是事先在惰性气体中充入一些氧气，另一方法是将已获得的金属 纳米粉进行水热氧化。
17
气体中蒸发法的应用范围
• 气体中蒸发法主要是以制备金属的纳米微粒为主，也可以制备无机化 合物(陶瓷)、有机化合物(高分子)以及复合金属的纳米微粒。 (1)氧化物纳米微粒的制备 在氧化气氛下可以制取金属氧化物如丛Al203 、WO3、MoO3、NiO等。 (2)有机化合物纳米微粒的制备 以块状的有机化合物为原料，在Ar气氛中 熔融蒸发可制备出了粒径为几到几十纳米的有机化合物微粒。 (3)复合金属纳米微粒的制备 由于用气体中蒸发法来制备各元素间蒸气压 差别很大的合金微粒时，蒸发材料是由同一蒸发源蒸发，所以过去一 直被认为很难控制其成分。通过改进蒸发原料的供给方法，制备出了 Cu和Zn这一蒸气压相差很大的复合纳米微粒。在坩埚内的Cu开始蒸发 时，将棒状的Zn供给到熔融Cu之中。成分的控制是通过调节熔融Cu的 温度和Zn棒的供给速度来进行。生成的纳米微粒具有由2—3nm的 ZnO微晶包覆在数十nm的Cu纳米微粒上形成的复合颗粒状态。
Hale Waihona Puke 18纳米材料的制备方法
气相法 按物质状态 液相法
气体中蒸发法 化学气相反应法 化学气相凝聚法 溅射法
固相法
19
气相法—化学气相反应法
化学气相反应法是利用挥发性的金属化合物的蒸气，通过化学 反应生成所需要的化合物，在保护气体环境下快速冷凝，从而 制备各类物质的纳米微粒。该方法也叫化学气相沉积法(简称CV D)用气相反应法制备纳米微粒具有很多优点，如颗粒均匀、纯 度高、粒度小、分散性好、化学反应活性高、工艺可控和过程 连续等。
2
参考书
《光化学》姜月顺，化学工业出版社 《光电功能超薄膜》黄春辉，北京大学出版社 《电介质物理基础》孙目珍，华南理工大学出版社 《荧光分析法》许金钩， 科学出版社 《聚合物光纤》江源，化学工业出版社 《有机电致发光材料与器件导论》黄春辉，复旦大学出版社 《功能高分子材料》马建标，化学工业出版社 《功能材料学》周馨我，北京理工大学出版社
3
考核方式
• 平时成绩： • 论文成绩：
教学目的：面向科研
• 了解基本学术语言，扫除文献阅读障碍，拓宽知 识面，尽快融入科研体系。 做科研的第一要务是构建自己的知识框架。
4
举例：
5
Layer-by-layer (LBL) assemble 超分子：超分子力 与超分子聚集体。
supramolecular
26
• 入射激光能否引发化学反应是激光法合成纳米微粒的一个 关键性问题。激光光源具有单色性和高功率强度，如果能 使入射激光光子频率与反应气体分子的吸收频率相一致， 则反应气体分子可以在极短的时间内吸收足够的能量，引 发反应体系化学反应。因此，需要选择对入射激光具有强 吸收的反应气体。对某些有机硅化合物和碳基铁一类的物 质，它们对激光无明显的吸收，需要在反应体系中加入相 应的光敏剂。入射激光首先是光敏剂吸收．再通过碰撞将 能量转移给反应气体分子使反应气体分于被活化、加热， 从而实现相应的化学反应。
28
纳米材料的制备方法
气相法 按物质状态 液相法
气体中蒸发法 化学气相反应法 化学气相凝聚法 溅射法
固相法
29
气相法—化学气相凝聚法
气体中蒸发法的优点在于颗粒的形态容易控制，其缺陷在于可以得到的前驱体 类型不多；而化学气相沉积法正好相反．由于化学反应的多样性使得它能够得 到各种所需的前驱体，但其产物形态不容易控制．易团聚和烧结。所以如将以 上两种方法结合起来则能得到满意的结果。这就是化学气相凝聚技术，简称CV C。
光电功能材料
王春雷
1
目 录
一 .电功能材料
1.绪论 2.导电材料
二 .光物理与 光化学基础
6.光电材料和
太阳能电池
三.光功能材料
7.透光与光纤材料
3.介电与铁电材料
4.压电材料 5.热电材料
8.发光材料
9. 激光材料 10. 非线性光学材料
11. 光调制用材料
12. 光信息存储材料 13. 红外材料
27
等离子体加热化学气相反应法
• 等离子体是物质存在的第四种状态。它由电离的导电气体组成，其中包 括六种典型的粒子，即电子、正离子、负离子、激发态的原子或分子、 基态的原子或分子以及光子。事实上等离子体就是由上述大量正负带电 粒子和中性粒子组成的，并表现出集体行为的一种准中性气体。等离子 体火焰温度可以达到3000K以上。
利用高纯惰性气体为载 气．携带金属有机前驱物。 原料热解成团簇，进而凝聚 成纳米粒子，最后附着在内 部充满液氮的转动衬底上， 经副刀刮下进入纳米粉收集 器。
30
气相法—溅射法
溅射法的原理是在惰性气氛或活性气氛下在阳极或和阴极蒸发材料间加上几百 伏的直流电压，使之产生辉光放电，放电中的离子撞击阴极的蒸发材料靶上， 靶上的原子就会由其表面蒸发出来，蒸发原子被惰性气体冷却而凝结或与活性 气体反应而形成纳米微粒。用溅射法制备纳米微粒有如下优点：不需要坩埚； 蒸发材料(靶)放在什么地方都可以(向上，向下都行)；高熔点金属也可制成纳米 微粒：可以具有很大的蒸发面；使用反应性气体的反应性溅射可以制备化合物 纳米微粒，可形成纳米颗粒薄膜等等。
体中将金属、合金或陶瓷蒸发气化，然后与情性气体冲突，冷却、 凝结而形成纳米微粒。
过程类似冰 雹的形成
优点： 1.表面清洁； 2.粒度齐整，粒径 分布窄； 3.粒度容易控制。
14
根据加热源的不同又可以分为
电阻加热法
高频感应加热法 等离子体加热法
气体中蒸发法
电子束加热法 激光加热法 通电加热蒸发法 流动油面上真空沉积法 爆炸丝法
25
• 激光法与普通电阻炉加热法制备纳米微粒具有本质区别： • ①由于反应器壁是冷的，因此无潜在的污染； • ②原料气体分子直接或间接吸收激光光子能量后迅速进行 反应 • ③反应具有选择性； • ④反应区条件可以精确地被控制； • ⑤激光能量高度集中，反应区与周围环境之间温度梯度大 ，有利子生成核粒子快速凝结。
31
气相法的最新进展
32
Nature Materials 2013, 12, 802
基片角度+基片旋转
33
火焰气雾反应器
34
纳米材料的制备方法 气相法
沉淀法 水解法 喷雾法 溶剂热法 蒸发溶剂热解法 氧化还原法 乳液法 辐射化学合成法 溶胶-凝胶法
按物质状态
液相法
固相法
液相法制备纳米微粒的共同特点是该法均以均相的溶液为出发 点，通过各种途径使溶质形成一定形状和大小纳米微粒。
6
葫芦脲
7
8
1. 绪论
1.1 引言 1.2 功能材料的特征和分类 1.3 材料的制备
了解：功能材料的分类及常见材料制备方法。
9
材料的广泛应用
10
1.2 功能材料的分类
按用途分类：电子、航空、航天、兵工、建筑、医药、包 装等材料。 按化学成分分类：金属、无机非金属、有机、高分子和复 合功能材料。 按聚集态分类：气态、液态、固态（包括晶态、准晶态和 非晶态）、液晶态和混合态功能材料。 按功能分类：物理(如光、电、磁、声、热等)、化学(如感 光、催化、降解等)、生物(如生物医药、生物模拟、仿生 等)和核功能材料。