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C_(60)基一维纳米材料的制备及性能研究

孙健  
【摘要】:低维纳米材料,特别是一维纳米材料,由于其显著的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和界面效应等特性,使得它具有一系列优异的光、电、磁、机械学和化学等性质,在生产和高科技领域有着广阔的应用前景。纳米材料的制备技术在纳米科学研究中占据极为重要的地位。尽管纳米材料的制备方法多种多样,但要获得结构、形态、尺寸可随意控制的纳米材料依然相当困难。在众多已发展起来的制备纳米材料的方法中,氧化铝模板法成为制备低维纳米材料最为有效的方法之一,纳米材料的结构、形貌和尺寸可以由所使用的模板加以控制。本文旨在合成富勒烯基一维纳米材料,研究C_(60) 与聚合物复合纳米线的光电性质,探索组成、结构与性能的关系,为富勒烯基一维纳米材料的器件化研究奠定基础。 1.尝试以C_(60)C_(16) 为原料,模板法合成C_(60) 纳米管。以氧化铝为模板,通过浸-干的方法使C_(60)C_(16)进入氧化铝模板的孔道内,在氩气保护下,加热到500℃使C_(60)C_(16)分解,制得了C_(60)纳米管。产物经透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨电子显微镜(HRTEM)、选区电子衍射(SAED)、红外光谱(IR)、紫外-可见光谱(UV-vis)和拉曼光谱(Raman)表征。这为合成C_(60) 一维纳米材料提供了一种新方法。 2.以模板法制备了PVK 纳米线和未见报道的C_(60)-PVK 复合纳米线,经透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)、紫外-可见光谱(UV-vis)表征。研究了PVK 纳米线和C_(60)-PVK 复合纳米线的荧光性质和光电性质,表明单根C_(60)-PVK 复合纳米线具有优异的光导性能。这种方法制备的一维纳米材料形貌、尺寸可控。这将为富勒烯基一维纳米材料的器件化研究奠定基础。


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