水热合成Sb_2Se_3纳米线及其对Bi_2Te_3纳米粉末热电性能的影响

以SbCl3和Se粉为原料,水合肼(N2H4·H2O)为还原剂,采用水热法在150℃下,分别保温不同的时间合成Sb2Se3纳米粉末.通过X射线衍射(XRD)、场发射电子扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)以及高分辨透射电镜(HRTEM)等分析方法对产物的物相成分和微观形貌等进行了表征,实验结果表明保温时间达到24h时,获得产物为单相Sb2Se3纳米线晶体.根据实验结果还研究了水热合成Sb2Se3纳米线晶体可能的反应及生长机理,结果表明一维纳米线沿[001]方向生长,纳米线的形成与其独特的层状晶体结构有关.最后采用放电等离子体快速热压烧结法将水热合成的Bi2Te3纳米粉末与不同含量Sb2Se3纳米线进行复合,分析了Sb2Se3纳米线对Bi2Te3纳米材料热电性能的影响,发现复合约1at%Sb2Se3纳米线可以使Bi2Te3纳米材料热电性能有一定提高.     

Se及Cu2Se纳米线的大面积合成及其纳米电子学器件性能

通过液相化学反应制备了高质硒(Se)纳米线,同时以Se纳米线为模板,合成了CuzSe纳米线.利用透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)以及X射线衍射仪(XRD)研究了纳米线的形貌结构特征.结果显示,Se纳米线为单晶结构,生长方向沿其[001]面.结合先进的光刻技术及磁控溅射,成功制备了Se和Cu2Se纳米电子学器件.初步测试表明,这种Se纳米线为P型半导体,而Cu2Se纳米线则表现出明显的相变行为.这些发现有利于开发纳米线场效应晶体管以及相变存储器件方面的应用.     

聚丙烯酰胺辅助溶剂热法合成CdSe纳米线

通过溶剂热法, 在180℃, 利用聚丙烯酰胺辅助合成了直径约为20nm, 长度为几百纳米到几微米的CdSe纳米线. 通过XRD、TEM、HRTEM表征了产物的结构和形貌, 并且讨论了反应时间对产物形貌的影响以及聚合物辅助纳米线生长的机制. 通过紫外-可见光谱和光致发光光谱研究了纳米线的光学性能, 在660nm处有一明显的吸收峰, 与体相材料相比具有明显的量子尺寸效应.     

Ni(S_xSe_(1-x))_2纳米线阵列催化电极的制备与析氢性能

黄铁矿型过渡金属硫属化合物(MX_2,典型的M=Fe、Co或Ni,X=S或Se)因具有独特的电子结构、低廉的价格、优异的催化活性和稳定性等特点,在电催化剂领域拥有广阔的发展前景。然而其电催化性能与传统Pt系贵金属催化剂相比尚有差距,因此本研究尝试通过掺杂调控催化剂成分的方式进一步改善其催化性能。以S和Se共掺杂Ni基硫属化合物为研究对象,选择碳纤维纸作为导电基底,采用水热法在碳纤维表面生长出Ni_2-(CO_3)(OH)_2纳米线阵列作为前驱体,并以S/Se混合粉作为反应源,利用化学气相沉积法实现S/Se与Ni_2(CO_3)(OH)_2的反应,合成了成分可控的阴离子共掺Ni(S_xSe_(1-x))_2纳米线阵列自支撑一体化催化电极。电催化性能测试表明:在不同成分的Ni(S_xSe_(1-x))_2中,Ni(S_(0.81)Se_(0.19))_2纳米线表现出最佳的催化性能,仅需要93 mV和135 mV的过电位就可以分别驱动10 m A·cm~(-2)和100 mA·cm~(-2)的电流密度,对应的Tafel斜率也低至42.07 mV·dec~(-1)。研究表明,阴离子掺杂能够进一步提高该类催化剂的催化活性,为高效率、低成本碱金属化合物电催化剂的设计和制备提供借鉴思路。     

溶剂热法合成ZnSe纳米材料

以乙酸锌为锌源, Na₂SeO₃•5H₂O或Se粉为硒源, 采用溶剂热法在乙醇胺(EA)溶剂中一步合成晶型和形貌可控的闪锌矿和纤锌矿结构的ZnSe纳米材料。利用X射线衍射(XRD)、能量色散X射线谱 (EDS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对产物的晶型、成分和形貌进行了表征。结果表明, Se源的选取直接决定了ZnSe纳米材料的晶型和形貌: 以Na₂SeO₃•5H₂O为源, 产物为立方相闪锌矿结构的ZnSe纳米颗粒, 直径30 nm左右; 以Se粉为源, 产物为六方相纤锌矿结构的ZnSe纳米片, 厚度约50 nm。进一步的研究表明, 具有合适配位能力的乙醇胺溶剂和Se源对ZnSe纳米结构的合成起重要作用。通过紫外-可见光谱(UV-Vis)和室温光致发光光谱(PL)表征了产物的光学性质。     

银纳米线的溶剂热合成与表征

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂、乙二醇为溶剂,通过简易的溶剂热方法合成了银纳米线.结果表明,在反应体系中乙二醇不仅能作为溶剂,而且还能起到还原剂的作用.用XRD、SEM对产物进行了表征.考察了乙二醇和PVP用量等对银纳米线合成的影响;找出了合成的较佳条件.对银纳米线的合成机理进行了初步探讨.     

溶剂热-煅烧法合成纳米ITO粉体

本文采用溶剂热-煅烧法制备纳米铟锡复合氧化物(ITO).以In(4N)、SnCl4·5H2O为起始原料,通过XRD、SEM及微波吸收性能的分析,考察了溶剂热反应中溶剂对ITO粉体结构及性能的影响.研究表明以1,4-丁二醇为溶剂,KBr为矿化剂(浓度0.5mol/L)在260℃下醇热6h,得到结晶性良好的羟基氧化铟和锡掺杂氧化铟的混合物.溶剂热产物在550℃下煅烧2h得到纳米ITO粉体,醇热-煅烧产物的吸波性能良好.     

Cu/TiO2 纳米线的制备及其光催化性能

以P25粉体为原料,采用水热法合成了TiO2 纳米线,通过NaBH4还原CuCl2溶液,在TiO2纳米线的表面负载了Cu纳米颗粒.利用透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见光谱(UV-Vis)对产物进行了表征.结果表明,Cu纳米粒子均匀分散在纳米线表面,并且该Cu/TiO2纳米线在可见光区域表现出较强的吸收性能.光催化降解酸性红3R染料溶液测试表明,在TiO2纳米线表面负载Cu纳米颗粒对提高其催化性能具有积极作用.     

强静磁场对溶剂热合成纳米Bi形态的影响

研究了强静磁场对溶剂热合成纳米Bi形态的影响.实验中选用乙二醇或乙二醇与乙醇的混合液作溶剂、硝酸铋作铋源.结果表明,磁场能促进Bi纳米呈各向异性生长,并诱导合成纳米线.随着磁场强度的提高,产物中纳米线的比例逐步增大;反应温度越高,产物中获得全部纳米线所对应的磁场强度越低;在150℃、磁场强度达到12T时,产物中没有得到全部纳米线,在180℃和210℃时,产物中全部纳米线所对应的磁场强度分别为12T和8T.采用乙二醇与乙醇的混合液作溶剂时,产物中纳米线所对应的磁场强度提高.最后讨论了磁场诱导合成Bi纳米线的原因.     

多元醇介导还原的银纳米线的形貌与结构调控

以硝酸银为银源、乙二醇为还原剂，采取溶剂热反应途径，制备了高长径比的银(Ag)纳米线，通过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的选择性晶面吸附、乙二醇的介导和无机离子的辅助作用，对Ag纳米线的物相和形貌结构进行了有效调控。详细地考察了PVP加入量、无机离子助剂摩尔配比、反应时间和温度等因素对Ag纳米线产物形貌的影响。结果表明：将PVP浓度控制在44g/L,调节等摩尔离子(Fe³⁺、Cu²⁺)助剂的总浓度为0.24mmol/L,在408K温度下进行5h溶剂热反应，可获得平均线径70nm、平均长度高于40μm的Ag纳米线，非线性副产物(如微纳米Ag晶粒)占比不超过5%,且Ag纳米线产物的纯度高、结晶度良好。     

多元醇法制备和表征Sb2Se3纳米线

以自制的NaHSe乙醇溶液为硒源,在PEG-400无水体系中采用多元醇法,在180℃生长10h制备了直径100～200nm,长度可达十几微米的纳米线.产物通过XRD、TEM、HRTEM、FESEM、EDS和UV-Vis等手段进行了表征,并研究了不同多元醇对产物形貌的影响.研究表明,PEG-400作为结构导向剂在制备一维Sb2Se3纳米线中发挥着至关重要的作用,并且无水环境为纳米晶的生长提供了更加纯净的条件,有利于制备高质量的纳米晶.     

载银TiO_2纳米线的制备及其光吸收性能

以纳米TiO2(P25)粉体为原料,采用水热法合成了TiO2纳米线,通过葡萄糖还原Ag(NH3)2+,得到了表面载银(Ag)的TiO2纳米线。利用透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见光谱(UV-Vis)对产物进行了表征。结果表明,Ag纳米粒子均匀分散在纳米线表面,并且该Ag/TiO2纳米线在可见光区域表现出较强的吸收性能。     

硒化银纳米颗粒和晶体的制备及其表征

以氯化纳和硒粉为原料,乙二胺为反应溶剂,通过室温合成法制备了硒化银（Ag2Se）纳米颗粒,并首次利用固相反应法,在300℃～600℃烧结范围合成了晶体。结合X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜SEM及透射电镜（TEM）分别对反应产物的相结构和形貌进行了表征。结果表明,室温合成法所得产物为高纯度的正交仪相Ag2Se纳米颗粒,其表面光滑,呈球形;固相反应法合成的样品保持了正交相结构,且Ag与Se的化学计量比基本满足2：1。     

氧化铋纳米线的制备及场发射性能研究

以NaOH和Bi(NO3)3·5H2O为原料,以庚烷、油酸和丙酮为分散剂,在室温下,制备氧化铋纳米线材料.通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射分析仪(XRD)分析产物结构和形貌,分析可知该氧化铋纳米线直径约50nm,长度几微米至几十微米之间.通过丝网印刷,制备氧化铋纳米线阵列,并进行场发射性能测试,结果表明,当电流密度0.1μA/cm2时,开启电场2.6V/μm,良好的场发射性能说明氧化铋纳米线在场发射平板显示及真空电子器件方面具有较好的应用潜力.     

硒掺杂对NbS2形貌的影响及其摩擦学性能研究

通过固相合成NbS2及Se掺杂NbS2,采用X射线衍射、扫描电镜、能量色散谱分别分析了样品中的相成分、微观形貌和元素成分;结果表明掺杂Se后NbS2由纳米长板纳米线混合状转变为形貌新颖、分布均匀、表面光滑的纳米六方薄片.采用UMT-2摩擦磨损试验机测试其作为润滑油添加剂的摩擦学性能,结果表明掺杂后的NbS2纳米六方片的摩擦性能远远好于掺杂前的NbS2.     

α-MnO2纳米线的微波法制备及其电化学性能研究

以KMnO₄为锰源,在离子液体1-丁基-3甲基咪唑六氟磷酸盐[BMIM][PF₆]水溶液中通过微波加热法制备了α-MnO₂纳米线,并采用XRD和FESEM对产物的结构和形貌进行了表征。发现反应时间和离子液体对产物的形貌和尺寸起着关键作用,提出了反应机理。用循环伏安曲线、线性扫描曲线以及塔弗尔曲线在1mol/L的NaOH碱性溶液中研究了α-MnO₂的电化学性能。结果表明,90℃微波辐照1h所得到的纳米线形貌最均一,平均直径为15nm、平均长度为2μm,且具有良好的电化学性能,有望作为催化剂应用在燃料电池上。     

Cu_3V_2O_7(OH)_2·2H_2O纳米线的制备及其电化学性能

以CuSO4.5H2O和NH4VO3为原料,采用水热法制备了Cu3V2O7(OH)2.2H2O纳米线。利用XRD、FE-SEM、TEM和HRTEM对样品的结构和表面形貌进行了表征,并对其作为锂电池正极材料的电化学行为进行了研究。电化学性能测试表明,Cu3V2O7(OH)2.2H2O纳米线电极具有较高的开路电压和较大的放电容量。     

中空ZnCo2O4纳米线的合成及其电化学性能分析

运用微乳液法,以醋酸盐为原料,草酸为沉淀剂,CTAB为表面活性剂,乙二醇为单一溶剂首先合成前驱体ZnCo2(C2O4)3纳米线,然后用ZnCo2(C2O4)3纳米线作为牺牲模板经过煅烧合成多孔的ZnCo2O4纳米线。用FT-IR、XRD、SEM、TEM和电化学性能测试,研究得到的产物的形貌结构和电化学性能。结果表明:合成了具有一维结构的尖晶石结构的ZnCo2O4纳米线,由于具有较大的比表面积和多孔性,更有利于锂离子的嵌入与脱出,其初始放电比容量达1841mAh.g-1,25次循环后容量还能达到765mAh.g-1,整体的库伦效率维持在100%左右,循环性能良好。     

溶胶凝胶模板法制备In2O3纳米线及其气敏性能

以InCl3·4H2O和乙二胺为原料,采用溶胶凝胶模板法合成了立方晶系的In2O3纳米线,利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜对材料的组成、形貌、晶粒的大小、直径进行了表征,结果表明,产物是直径为80-100nm,晶粒直径为4-10 nm的纳米线。用产物In2O3纳米线制备气敏元件,气敏测试结果显示,合成的In2O3纳米线对NO2具有很高的灵敏度,器件的最佳工作温度为360 ℃。     

钛酸钠纳米线制备TiO_2纳米线的反应条件

结合离子交换-高温烧结法,由钛酸钠纳米线制备了TiO_2纳米线。通过XRD、Uv-vis漫反射和SEM等测试手段,探讨离子交换时间和高温烧结温度对制备TiO_2纳米线的影响,并以甲基橙为目标污染物测试其光催化性能。结果表明:离子交换时间越长越有利于钛酸纳米线的形成,离子交换48h时钛酸钠纳米线基本转换成为钛酸纳米线;过低的烧结温度不利于TiO_2纳米线的形成,烧结温度650℃时钛酸纳米线基本分解成为TiO_2纳米线;钛酸钠纳米线几乎没有光催化性能,而TiO_2纳米线具有很强的光催化性能。