氧化锡纳米针生长机理的研究

合集下载

ZnO纳米棒阵列生长机理及光催化 性能研究

ZnO纳米棒阵列生长机理及光催化 性能研究

Material Sciences 材料科学, 2018, 8(5), 482-489Published Online May 2018 in Hans. /journal/mshttps:///10.12677/ms.2018.85054Growth Mechanism andPhotocatalytic Performance ofZnO Nanorod ArraysChunwei Liu, Yang Wan, Shenghai Zhuo, Sha Luo*College of Material Science and Engineering, Northeast Forestry University, Harbin HeilongjiangReceived: Apr. 22nd, 2018; accepted: May 9th, 2018; published: May 16th, 2018AbstractWell-defined ordered ZnO nanorod arrays were successfully prepared on activated carbon fibers by combining sol-gel with a hydrothermal method. The growth mechanism was proposed by SEM, XRD and N2 physisorption. Concentration of zinc acetate had a regulatory effect on the morphology of ZnO nanorods. ZnO films provided the nucleus for oriented growth of nanorods, promoting its preferential growth along the c-axis direction of activated carbon fibers. The photocatalytic tests showed the catalytic performance of ZnO nanorod arrays/activated carbon fibers was influenced obviously by zinc acetate. When the Zn(CH3COO)2 concentration was 0.15 mol∙L−1, its removal effi-ciency of methylene blue reached 90% during 120 min. After five regeneration cycles, its photo-catalytic efficiency remained 82%.KeywordsZinc Oxide, Nanorod Array, Activated Carbon Fiber, Growth Mechanism, PhotocatalysisZnO纳米棒阵列生长机理及光催化性能研究刘春闱,万阳,卓盛海,罗沙*东北林业大学材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨收稿日期:2018年4月22日;录用日期:2018年5月9日;发布日期:2018年5月16日*通讯作者。

氧化铟锡纳米材料制备及其在锂离子电池中的应用研究

氧化铟锡纳米材料制备及其在锂离子电池中的应用研究

氧化铟锡纳米材料制备及其在锂离子电池中的应用研究随着能源需求的增长和环境问题的日益突出,研究开发高效、环保的储能技术成为当今科学界的热点。

锂离子电池作为一种理想的储能设备,其电化学性能的改进对于提高电池的性能至关重要。

本文将介绍氧化铟锡纳米材料的制备方法,并探讨其在锂离子电池中的应用研究。

一、氧化铟锡纳米材料的制备方法氧化铟锡纳米材料是一种复合材料,由氧化铟和氧化锡两种纳米颗粒组成。

制备氧化铟锡纳米材料的方法多种多样,下面将介绍一种典型的制备方法。

1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种简单、低成本的制备氧化铟锡纳米材料的方法。

首先,将铟和锡盐溶解在适当的溶剂中,形成金属离子溶胶。

然后,加入适量的沉淀剂,通过化学反应使金属离子在溶胶中形成纳米颗粒。

最后,将溶胶固化成凝胶,并经过热处理使凝胶转化为氧化铟锡纳米材料。

二、氧化铟锡纳米材料在锂离子电池中的应用研究氧化铟锡纳米材料由于其优异的结构特性和电化学性能被广泛应用于锂离子电池中。

以下是其在锂离子电池中的主要应用研究。

1. 正极材料氧化铟锡纳米材料可以作为锂离子电池的正极材料。

由于其高比表面积和优异的导电性能,可以提供更多的活性反应位点,从而提高电池的容量和循环寿命。

此外,氧化铟锡纳米材料还具有良好的结构稳定性和可逆容量,能够有效抑制电极材料的容量衰减。

2. 负极材料氧化铟锡纳米材料还可以作为锂离子电池的负极材料。

其高电化学活性和优异的锂离子嵌入/脱嵌反应动力学性能,使其能够实现高容量的储能。

此外,由于其纳米尺寸效应和合金化效应的存在,还能够提高电极材料的稳定性和循环寿命。

3. 离子传导材料氧化铟锡纳米材料还可用作锂离子电池中的离子传导材料。

其高离子电导率和优异的离子传输性能,有助于提高电池的充放电速率和循环寿命。

此外,由于其纳米尺寸效应和晶格畸变,还能够提高电池的稳定性和安全性。

综上所述,氧化铟锡纳米材料是一种具有广阔应用前景的新型材料。

其制备方法简单,具有良好的结构特性和电化学性能。

氧化锡纳米结构的制备及光致发光性能

氧化锡纳米结构的制备及光致发光性能

氧化锡纳米结构的制备及光致发光性能李立珺【摘要】利用热蒸发法成功制备出了两种氧化锡纳米结构.利用X射线衍射法、拉曼光谱、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对两种纳米结构的晶格结构和表面形貌做了详细分析,结果表明所制纳米结构为金红石型氧化锡晶体结构,氧化锡纳米结构的形貌与实验中所用的源材料有着很大的关系.以氧化锡和碳粉的混合物为源,制备出的纳米线长且直,直径在50~200nm之间,以氧化亚锡和碳粉为源,制备出的纳米结构短且多弯折,直径在150nm左右.研究了所制氧化锡纳米材料的室温光致发光性能,发光峰位于590、630和677nm处.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2013(044)009【总页数】4页(P1269-1271,1276)【关键词】氧化锡;纳米结构;热蒸发法;X射线衍射;光致发光【作者】李立珺【作者单位】西安邮电大学电子工程学院,陕西西安710121【正文语种】中文【中图分类】TB334;O782+.91 引言SnO2作为一种重要的宽禁带半导体功能材料,由于具有优异的光学、电学特性,在气敏传感器[1]、透明导电材料[2]、紫外探测器[3]、场发射器件[4]等众多领域具有广阔的潜在应用前景,引起了人们的广泛关注。

由于特殊的物理属性和在纳米级器件上的应用,近年来一维纳米结构已经引起了人们强烈的兴趣。

SnO2纳米结构的研究也取得了重大的进展。

通常制备SnO2纳米结构的方法有水热合成法[5]、化学气相沉积法[6],激光脉冲沉积法[7]和热蒸发法[8-12]。

其中热蒸发法最为常用,该方法制备的产品纯度高,均一性好,可通过改变反应条件实现可控制性生长。

目前,已通过控制实验温度、气压、气流量、催化剂等工艺条件制备出了不同形貌的纳米结构,如纳米片[8]、纳米线[9]、纳米带[10]、之字状结构[11]及鱼骨状结构[12]等。

通过改变源材料配比,也能影响到纳米结构形貌的变化,而目前相关报道较少。

本文通过改变源材料配比,利用热蒸发法成功制备出了两种不同形貌的氧化锡纳米结构,进行了形貌和结构表征,并初步研究了所制两种氧化锡纳米结构的室温光致发光性能。

氧化锌纳米棒研究进展汇总

氧化锌纳米棒研究进展汇总

氧化锌纳米棒研究进展**孔祥荣*, 邱晨, 刘强, 刘琳, 郑文君(南开大学化学学院材料系,天津,300071)Kxr0918@摘要:氧化锌纳米棒由于具有新奇的物理化学性质而成为研究的热点,本文就近年来氧化锌纳米棒在制备方法和反应机理及应用研究等方面予以综述。

关键词:氧化锌; 纳米棒; 制备; 反应机理1 引言近年来,低维纳米结构的半导体材料引起了广泛的关注,尤其是一维(1-D纳米材料在维数和大小物理性质的基础研究中有潜在的优势,同时在光电纳米器件和功能材料中的应用研究成为热点。

氧化锌由于在室温下较大的导带宽度和较高的电子激发结合能(60meV 及光增益系数(300 cm 而使之具有独特的催化、电学、光电学、光化学性质,在太阳能电池、表面声波和压电材料、场发射、纳米激光、波导、紫外光探测器、光学开关、逻辑电路[5,6][1]-1[2][3][4] 等领域潜在的应用等方面均具有广泛的应用前景。

本文就氧化锌纳米棒及其阵列的制备、反应机理、应用研究等进行简要的综述。

2 氧化锌纳米棒的制备2.1 超声波法和微波法刘秀兰等在低温反应条件下(冰水浴),通过超声的方法,采用醋酸锌和水合肼为原料,[7]以DBS 作为表面活性剂,制备了ZnO 纳米棒,截面为六方型,直径100nm ,长度1μm。

研究表明:与其它制备方法相比,低温与超声技术可以更为方便获得分布均一、长径比较小的ZnO 纳米棒。

Hu等分别用超声和微波辐射两种方法得到了交联(二聚体,三聚体(T形,四聚体(X[8]形))的ZnO纳米棒。

超声辐射法和微波辐射法具有一个共同的特点,反应速度快,设备要求简单。

2.2 水热法Liu 等用六水合硝酸锌和氢氧化钠为原料配成溶液,180 ℃水热处理20h 得到晶化程度[9]很高的直径的为50 nm的高长径比的氧化锌纳米棒。

Vayssieres [10]用硝酸锌盐和等摩尔的六次甲基四胺在水热条件下95 ℃几小时就可以在底物上得到了直径100~200 nm ,长度为10 μm 氧化锌纳米棒及其阵列。

钨针尖上氧化锌纳米线的制备和场发射性能研究的开题报告

钨针尖上氧化锌纳米线的制备和场发射性能研究的开题报告

钨针尖上氧化锌纳米线的制备和场发射性能研究的开题报告一、研究背景和意义氧化锌(ZnO)具有广泛的应用前景,如光电器件、传感器、发光器件等领域。

其中,钨针尖上氧化锌纳米线的制备和场发射性能研究对于发展场发射显示技术和优化高性能发射器件具有重要意义。

因此,对该领域进行深入研究具有重要的理论和应用价值。

二、研究内容和目标本课题拟采用化学气相沉积(CVD)方法,在钨针尖表面生长氧化锌纳米线,制备钨针尖上的氧化锌纳米线场发射器件,并研究其发射性能。

具体研究内容包括:1. 采用CVD方法在钨针尖上生长氧化锌纳米线,探究不同生长条件对其结构和性能的影响;2. 利用场发射显微镜等表征手段,测量发射器件的场发射性能,探究其与氧化锌纳米线结构、生长条件之间的关系;3. 探究发射器件的热稳定性能和长期使用寿命。

综合上述研究内容,旨在实现钨针尖上氧化锌纳米线的高效制备和优化器件性能,为场发射显示技术和相关领域的研究提供新的思路和手段。

三、研究方法1. 采用化学气相沉积(CVD)方法,在钨针尖上生长氧化锌纳米线;2. 利用场发射显微镜等表征器件的场发射性能,探究其与氧化锌纳米线结构、生长条件之间的关系;3. 采用热稳定实验和长期使用寿命测试,探究发射器件的热稳定性能和长期使用寿命。

四、研究预期结果1. 实现高效的氧化锌纳米线在钨针尖上的制备;2. 研究钨针尖上氧化锌纳米线场发射器件的发射性能与结构、生长条件之间的关系;3. 探究发射器件的热稳定性能和长期使用寿命;4. 建立一套完整的分析和研究方法,为场发射显示技术和相关领域的研究提供新的思路和手段。

五、研究进展计划第一年:1. 确定实验条件,组织相关实验;2. 获得不同条件下的氧化锌纳米线;3. 对氧化锌纳米线进行结构和性能的表征;第二年:1. 根据前期表征结果,调整实验参数;2. 制备钨针尖上的氧化锌纳米线场发射器件;3. 测量器件的场发射性能;第三年:1. 分析实验数据,总结研究成果;2. 建立氧化锌纳米线场发射器件的性能与结构、生长条件之间的关系模型;3. 发表论文,完成毕业论文的撰写。

碳纳米管原位包覆金属锡纳米线的制备方法及其生长机理

碳纳米管原位包覆金属锡纳米线的制备方法及其生长机理

第28卷 第4期Vol 128 No 14材 料 科 学 与 工 程 学 报Journal of Materials Science &Engineering 总第126期Aug.2010文章编号:167322812(2010)0420555204碳纳米管原位包覆金属锡纳米线的制备方法及其生长机理谭俊军,寿庆亮,牛 强,孙晨曦,崔白雪,张孝彬(浙江大学材料系硅材料国家重点实验室,浙江杭州 310027) 【摘 要】 采用直接沉淀法制备出粒径为10nm 以下的二氧化锡(SnO 2)颗粒,将其作为前躯体采用CVD 法原位生长碳纳米管,通过XRD 、SEM 、TEM 等方法观察了该复合物的微观结构,对其生长机理做出了合理的推断。

【关键词】 锡纳米线;原位包覆;碳纳米管;CVD ;生长机理中图分类号:TB383 文献标识码:AIn 2situ Preparation of CNT 2encapsulated Sn N anowiresand Investigation of the G row th MechanismTAN Jun 2jun ,SH OU Q ing 2liang ,NIU Q ing ,SUN Chen 2xi ,CUI B ai 2xue ,ZHANG Xiao 2bin(State K ey Lab of Silicon Materials ,Department of Materials Science andE ngineering ,Zhejiang U niversity ,H angzhou 310027,China)【Abstract 】 SnO 2nanoparticles wit h an average diameter less t han 10nanometers have been synt hesized bychemical p recipitation met T 2encap sulated Sn nanowires were prepared by a chemical vapor depo sition (CVD )met hod over as 2synt hesized SnO T 2encap sulated Sn nanowires were characterized by X 2ray diff ractomet ry (XRD ),transmission elect ron micro scopy (TEM ),scanning elect ron micro scopy (SEM ).It s growt h mechanism was investigated.【K ey w ords 】 Sn nanowires ;in 2sit u encap sulation ;carbon nanot ube (CN T );CVD ;growt h mechanism收稿日期:2009212210;修订日期:2010201213作者简介:谭俊军(1985-),男,硕士研究生,研究方向:纳米材料在电池材料中的应用。

氧化锡纳米晶的合成与生长

氧化锡纳米晶的合成与生长

氧化锡纳米晶的合成与生长
徐加荣;朱克荣;戚梦瑶;庄永龙
【期刊名称】《人工晶体学报》
【年(卷),期】2010(39)4
【摘要】采用水热法制备了氧化锡纳米晶,通过X射线衍射仪(XRD)和高分辨透射
电镜(HRTEM)对氧化锡纳米晶样品的晶体结构、晶粒形貌进行了表征,并研究了氧
化锡纳米晶生长和位错的产生机制。

结果表明:在退火温度低于500℃时,晶粒生长
依靠着周围的非晶成分而长大,纳米晶内部无晶格缺陷;退火温度高于500℃时,晶粒通过相互粘结的方式而长大。

晶粒之间的不完全取向粘结导致了缺陷与位错的产生。

【总页数】5页(P912-916)
【关键词】氧化锡纳米晶;位错;水热法
【作者】徐加荣;朱克荣;戚梦瑶;庄永龙
【作者单位】安徽大学物理与材料科学学院;安徽大学现代实验技术中心
【正文语种】中文
【中图分类】TB34
【相关文献】
1.氧化铟锡纳米晶须的VLS自组装生长研究 [J], 沈燕;徐现刚
2.氧化铟锡纳米晶须的VLS自组装生长研究 [J], 沈燕;徐现刚;
3.单分散氧化铟锡纳米晶的合成及其增强表面拉曼性能的研究 [J], 马可可;周宁;袁梦;杨德仁;李东升
4.电子束辐照对二氧化锡纳米晶生长的影响 [J], 汪文峰;侯凌癸;黄茹婷;张乾;陈志文;
5.电子束辐照对二氧化锡纳米晶生长的影响 [J], 汪文峰;侯凌癸;黄茹婷;张乾;陈志文
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

二氧化锡纳米线的生长机理研究

二氧化锡纳米线的生长机理研究

{it o mie np w e irc o ) 明的有关二氧化 on m t e o dr f at n注 c t o df i
・收到 稿件 日期 :20 .42 070 .6 通讯 作 者 :宗福 建 作者 简 介 :宗福 建 ( 94 ,男 , 山东金 乡 县人 ,教授 , 山东大 学物 理 与微 电子 学院 教师 ,主 要 从事 宽 带隙 半导 体材 料 与器 件 的 16 一) 教学 与科 研工 作 。
文章编号 : 10 .7 1 0 7增刊.6 20 0 19 3 ( 0 ) 2 2 6 .4
1 引 言
S o 是一种 具有 宽直接带 隙的n n2 型半 导体材料 ,也 是最早具有 商业价值 的透 明导 电材料 。 标准 的单晶S O n2 是 四 方 相 的 金 红 石 结 构 【 ,其 晶 格 常 数 为 a=b= 1 】 0 7 8m,C 038 n . 3n 4 M T -18 m。与Z O相 比,S O 具有 更 宽 n n2 的带 隙和更 高的激子束缚 能【 。S O 及其掺 杂薄膜具 2 】 n 2 有高可见光透过率 、高电导率、高稳定性 、高硬度 和极 强的 耐腐蚀 性 。S O 薄膜 已广泛地 应用 于透 明导 电玻 n2 璃、太阳 电池、平板显 示器 、高温 电子器件和气敏 传感 器等领域 。 近年来S O 薄膜 由于在蓝光 、 外光发光二 n2 紫 极管 ( E 、激光器(D) L D) L 、紫外 ( UV)探 测器和 氧化 物 透 明电子学等领域具有 重要的潜在应用前景 , 引起 了 人们 的广泛注 意 ,成为 当前 国际上 重要 的研 究课题 之 几 年来 ,随着纳米 技术 的发展 ,一 维 结构 的S O n2
料 , 以金为催化 剂的硅 衬底上制备 了高质量 的二氧化 在 锡 纳米 线 。在硅衬底 上镀 5 m 厚的 A i r u膜作 为催 化剂。
  1. 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. 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. 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)。
自然冷 却至 室温 。
图 1 反 应 产 物 的 扫 描 电镜 照 片 】
低 倍 照 片 中 没 有 观 察 到 常 规
VL (ao-i i-oi) 式 生长 时所特 有 的合金 Svp rludsl 模 q d 纳米 颗粒 。合 成 样 品的成 份用 安装 在透射 电镜上
基金 项 目:闽 工院( Yz 9 6 、G -00 1、福 建省 教育 厅基 金( O 2) G .0 O 7 YZ 9 6) J 20和福 州大 学教 育部场 致 发射 工程 中心( ll) Al KF O6资助 。 作者 简介 :马 立安(9 4 ,男 ,博 士 ,讲 师 ,研究 方 向为微纳 材料 与器 件 。 17 一)
近年 来 ,一 维氧 化锡纳 米 结构 由于 具有 不 同 于体材料 的特 殊性 质 在纳米 器件 中的奇妙 应用 引 起 了人 们 极大 关 注 【 2。 比如说 ,他们 不 但会 在 l]  ̄

2 结 果 和 讨 论
当把 陶瓷舟 从石 英管 中慢慢 拉 出来 时,发现
溅 射 有 金 膜( 0 n 的硅 衬 底 上均 匀 布 满 了青 厚2 m) 灰 色物 质 。反应 中硅 片与 蒸发源 的距 离为4 c m, 反 应结 束发 现 陶瓷舟 内未蒸发 原料 锡粒 上 面覆盖
第5 期
机电技术
l I 9
氧化锡纳米针生长机 理 的研 究
马Hale Waihona Puke 安 ( 建 工 程 学 院 ,福 建 福 州 3 0 0 ) 福 5 1 8 摘 要 :采 用 热 蒸 发 技 术 并控 制 生 长 条 件 制 备 一 维 氧 化 锡 纳米 结构 。结 果 发现 衬 底 温 度 和 催 化 层 的 厚 度 对 氧 化 锡纳
通 过控 制生长 参数 制备 了针状 氧化 锡纳米 结 构 。
l 试 验
氧 化 锡 纳 米 结 构 的制 备 是在 水 平 管 式 炉 中 进行 的t, 钔 实验 中用 的蒸 发源是 高纯 的S (99%) n9 .9 粒 ,生长 衬底 为硅 片 。管式 炉 的最 高加热温 度 可 以达到 10 ℃,加热 系统 可 以通 过 程序控 制 升温 30 速 率 、降温 时 间和 加热温 度 。石英 管用 作反 应室 , 管 的两端 有不 锈钢 法 兰和 0型橡 胶 圈密 封 , 反应
米结构 的尺寸和形状有较大影响;当衬底生长温度在 8 0C时针状氧化锡纳米结构遵循的是催化辅助 的 VL 5* S机制, 而衬
底 温 度 高于 9 0C时 受 气 固机 制 作 用 。 0 ̄ 关 键 词 : 氧 化 锡 ; 纳米 针 ;热 蒸 发 中图 分 类 号 : B 8 . 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 17 —8 12 l) 5190 T 3 31 6 24 0 (O 1 0 -1 -3
l0 2
机 电技术
21年 1 01 O月
的能量散射 谱(nry dses eset ,E ) ee i ri p c a DS来 g p v r
分 析 。E DS谱 如 图 3所示 ,结果 表 明,除铜 峰来 自于支撑 样 品的铜 网外 ,所合 成 的产物 仅含 锡和
氧 ,S : 的原子 比接 近 1 ,进 一步证 实 了制 备 nO : 2
层 白色 物质 。用 扫描 电镜( tc i 3 0 N) Hi h— 0 0 观察 a S 了生长 在硅 片上 样 品 的微 观形 貌 。如 图 1所 示 ,
烧蚀 和化 学溶液 法 等 。在 上述 方 法 中热蒸 发法 最 为简 单 、有效 。到 目前 为止 ,采 用热 蒸发 法各 种 氧化锡 纳米 结 构包 括 :纳 米 线 、纳 米 带 、纳米 管 等被 成 功 的装配 【。在这 些 已报 道 的纳 米结 构 制 3 】
备 中,常用 的催 化层 为金 纳米 层 ,生长 遵循 常规 的催化 辅助 的气 液 固机理 。本 文详 细研 究 了催化 层 厚度 和温度 对 氧化 锡纳 米结 构和 形貌 的影 响 ,
观 察到整 个 硅片 上均 匀长 满 了氧化 锡纳 米针 ,针
尖 宽度 为 1  ̄3 m 不等 ,针 状 晶须 长度 7 l 0 0n ~ 0
u 之 间 ,没有 观 察 到针尖 的端 部有 球状 颗粒 存 m 在。 图2 给 出的是所 制 各样 品 的X. a 衍 射( O) Ry XR 谱 ,所有 的衍 射 峰都对 应 金红 石结 构 的氧 化锡 。 经 计 算 ,对 应 的 晶 格 常 数 为 : a b 04 3 n I = = . l, 4 T c 03 2 a = . m,和 氧 化锡 的体材 料 的 晶格 常数 吻 合 7 的很 好 。XR D谱 中没 有发 现金 属锡和 其 它杂质 的 衍 射 峰 ,这 说 明合 成 的样 品纯度 较高 。
的样 品为金红石 结构 的氧化 锡 。

. ,



n )

E eg Ke n ry( V)
图 2 反应 产 物 的 X D 谱 【 R
气 体和 保护气 体 从石 英管 的一端 进 入 ,气 体 排 除
的一 端 与机械 泵相 连 ,针 阀和精 密气 体质 量流 量
计分 别控 制腔 体 压力和 反应 中气 体 的流量 。本试
验 中氩气 的流速 为 10c / n 0 m ;腔 体 的加 热速 率 mi 为 3 ℃/ n; 当 管 式 炉 温 达 到 9 0 时 氧 气 以 1 0 mi 0℃ SC C M的流速 引入 到反应 腔体 中 ,保 温2h ,系统

维 限域 领 域成 为 电和热 的传 导系统 ,并且这 些
纳 米结构 有 望在纳 米 电子 、光 电子和 敏 感器件 等
设 备 中起 到重 要作 用 。因此 为 了大量 获得 这些 纳
米 结构 ,世界 各 国研 究 人员 开发 了多 种制 备一 维 氧化 锡纳 米 结构 的工艺 如热 蒸发 、热 分解 、激 光
相关文档
最新文档