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《广东工业大学》 2011年
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硒纳米/微米材料的制备及研究

赵渺  
【摘要】:硒,是一种重要的半导体材料,也是生命组成的必要元素。近年来,硒纳米线、纳米管、纳米棒以及硒纳米颗粒的制备,引起了广大研究人员的兴趣;同时中尺寸三维结构的硒微米管,虽然它们尺寸较大不能表现出一些依赖尺寸的性质,可是其完美的结构,固有的机械强度可以用为电子元件、光学系统的互联器件和储氢材料也引起了研究人员的注意。本论文使用水热法一步到位地合成了硒纳米/微米线和微米管,并使用液相法在室温的条件下合成了红色的球形硒纳米颗粒。讨论了不同的软模板、辅助试剂、温度、反应物浓度对产物形貌的影响。并对得到的不同形貌的硒纳米材料进行表征。 第一章综述了纳米和微米材料的结构、特性和应用,硒化学的研究进展和纳米结构和微米结构硒的制备。 第二章报道了采用对环境友好的绿色合成方法,在碱性条件下,利用氧化还原体系把高价硒还原成灰黑色的三方相硒。以蔗糖、葡聚糖为软模板和形态导向剂,制备出了尺寸均匀、形态不同的硒纳米线。并用XRD、SEM等分析手段对产物的形貌和结构进行了表征,并对他们的生长机理做了相应的分析和解释。讨论了氨水、蔗糖、葡聚糖等对产物形成的影响,结果表明:我们发现两种不同的糖对硒纳米线生长的影响不同,氨水是形成硒纳米/微米线的关键因素。提出了硒纳米线的形成机制可能符合球-线原理,硒微米线的形成机制可能符合破裂机制。它们生成的Se纳米线均为三方相结构,并且结晶性能良好,其生长方向沿着三方向硒的[001]方向生长。 第三章报道了以Se02为硒源,以无毒、绿色试剂硫代硫酸钠(Na2S2O3)为还原剂,以浓度为20%氨水为辅助试剂,使用水热法在多种多元醇和乙醇溶液体系中合成了超长硒微米管。并对产物的形貌和结构进行表征,讨论了氨水、各种醇类对产物形成的影响。在试验中发现分子量较小的醇溶液中可以制备尺寸均匀、具有良好晶型的硒微米管,而随着所选醇的碳链的加长反而不利于硒线的生长;氨水也是形成硒微米管的关键因素 第四章报道了以Se02为硒源,Vc为还原剂,以羧甲基纤维素钠(CMC)和聚乙二醇2000(PEG2000)为模板,在室温条件下使用液相法制备出了稳定的硒纳米球颗粒,并对产物的形貌和结构进行表征。试验中CMC和PEG2000除作为软模板外,还起到乳化稳定剂和增稠剂的作用,使形成的硒纳米颗粒很好的分散在溶液中。
【学位授予单位】:广东工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB383.1

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