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本论文旨在从应用的角度出发,有目的地可控合成具有特定成分、结构以及形貌的准一维II-VI族纳米材料,组装纳米线,研究其物性。
(1)在ZnS圆片上制备出了单晶ZnS柱子阵列,然后将其作为过渡层实现大面积ZnS纳米线阵列的外延生长。通过对溅射有Au膜的ZnS柱子阵列在不同温度下退火,以控制Au颗粒的密度,进而利用VLS方法实现了ZnS纳米线阵列的密度可控。
(2)可控合成了具有不同成分的ZnSxSe1-x合金纳米线。随着S含量的减小,ZnSxSe1-x合金纳米线的带隙发光从370nm连续变化到463nm。对实验数据进行拟合得到方程Eg(x)=2.68+0.37x+0.60xz。根据这个方程,通过合成相应成分的ZnSxSe1-x合金纳米线,可以获得可调的并且预先确定的带隙(2.67≤Eg<3.66eV即带隙发光(340-463nm)。
(3)可控合成了ZnSe纳米线,以及具有不同SiO2壳层厚度的ZnSe/SiO2纳米电缆,并研究了它们的热稳定性。ZnSe纳米线在空气中的不稳定性起源予O2的氧化。薄壳层ZnSe/SiO2纳米电缆的不稳定性来源于Zn2+和Se2-的向外扩散以及O2的氧化。而厚壳层的纳米电缆不稳定性是由Zn2+和Se2-向外扩散导致的。
(4)提出了一种将一维纳米结构薄膜转化成多孔薄膜的方法,通过氧化ZnSe纳米带薄膜所得到的多孔ZnO纳米带薄膜能够具有可重复利用性,具有比实体ZnO纳米带薄膜更好的光催化效率。