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低温湿法制备碲纳米材料以及在基片上生长碲纳米阵列的研究

作　者: 曾波明
导　师: 刘红梅
学　校: 华中科技大学
专　业: 无机化学
关键词: 纳米碲纳米铂低温湿法还原水合肼 FTO/Pt导电玻璃基片表面活性剂
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

碲材料为窄带隙p型半导体材料(带隙宽度为0.35 eV),碲材料表现出很多独特的光电性质,例如光导、非线性光学响应、热电和压电性能,其应用领域包括气体传感、光电器件和光子晶体。为了提高碲材料的性能,人们利用各种手段来合成碲纳米材料。本文以水相体系为研究对象,通过选择合适的组分及参数获得了高产率的碲纳米棒,整个过程均在常压低温下进行,实验步骤简单,反应原料毒性低且成本低,得到的产物结构均匀且纯度高,有望进一步应用于纳米器件。在此基础上,我们尝试了在基片上直接生长碲纳米棒阵列,整个过程不需要使用任何模板,采用常规的化学溶液浸泡方法,首次通过化学还原方法直接在基片上生长具有纳米结构的碲材料。本文的主要内容包括以下三个方面:(1)采用低温湿法化学还原纳米碲的体系制备碲纳米材料,以TeO2为原料,利用水合肼为还原剂在50度的条件下反应制备各种形状的碲纳米材料。研究了反应体系中pH值、表面活性剂(PVP、CTAB和SDS)、反应时间等对产物形貌的影响。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、能谱(EDAX)和透射电子显微镜(TEM)方法对制备得到的产物进行成分和形貌分析。(2)在基片上生长碲纳米材料的实验中,采用了Pd、Pt金属以及Pt/FTO/玻璃作为基片,结果发现基片上能够生长碲纳米材料;在以Pt、Pd片以及FTO/Pt导电玻璃作为基片时能得到附着良好的碲纳米棒。Te纳米棒的生长不仅与基片的选择有关,而且与溶液的组成(表面活性剂的种类以及其浓度)有很大关系。(3)纳米Te经常被作为一种模板制备其它很多种纳米材料,在本文中,我们也尝试用制备的Te纳米阵列作为模板合成同样纳米结构的Pt材料,由于Pt材料是很好的催化材料,而我们得到的Pt纳米棒是直接生长在基片上,有望直接作为电极应用于电催化及分析领域。

低温湿法制备碲纳米材料以及在基片上生长碲纳米阵列的研究

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