基于可控Cd掺杂In2O3纳米线的电学特性研究

文章利用化学气相沉积法合成了不同摩尔比的Cd掺杂的In2O3纳米线,制备了基于单根In2O3纳米线的底栅场效应晶体管,并研究了其电输运特性。结果表明,相对未掺杂的In2O3纳米线,In2O3∶Cd纳米线的电导率有1～2个数量级变化,载流子迁移率高达58.1cm2/(V.s),载流子浓度高达3.7×1018 cm-3。可控Cd掺杂In2O3纳米线将在纳米光电子器件方面有着广泛的应用前景。     

不同衬底对CBD法制备ZnO纳米棒阵列的影响

采用化学溶液沉积（CBD）法在3种不同衬底上生长ZnO纳米棒阵列, 并利用X射线衍射(XRD)、  扫描电子显微镜(SEM)、 原子力显微镜(AFM)和光致发光(PL)谱研究纳米棒的结构、 形貌和光学特性.  结果表明: 产物均为ZnO纳米棒状结构且均匀分布在衬底上, 其中在氧化铟锡(ITO)导电玻璃衬底和玻璃衬底上生长的ZnO结晶质量优于在硅衬底上生长的样品, 而纳米棒在玻璃衬底上的覆盖密度最大且取向均一; 在Si衬底上生长纳米棒的发光性能最好; 3个样品的紫外峰位均发生微小移动, 这是由于纳米棒尺寸不同导致应力发生变化所致.      

In_2O_3纳米材料的制备及其光学特性研究

采用活性炭直接还原In2O3粉末的热蒸发法,制得大量直径约40～300 nm的In2O3纳米线.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、EDS能谱仪和透射电子显微镜(TEM)对其表面形貌、结构和成分进行分析,结果表明所得纳米线为In2O3.用荧光光谱仪研究其发光特性,得知所得产物在室温下存在较强的蓝绿发光和紫外发光现象,同时结合实验条件对合成In2O3纳米线的生长机理和光致发光机制进行初步讨论.     

纳米Fe_2O_3对2种微藻生长的影响

研究了纳米Fe2O3颗粒的悬浮液对蛋白核小球藻和斜生栅藻生长的影响.通过生长抑制实验确定了纳米Fe2O3促进2藻种生长的最佳浓度以及临界浓度范围,通过测定光合特性以及氧化应激水平和酶活性层面确定了纳米Fe2O3对2藻种生长的内部物质变化的影响,并分析其具体调节机制.结果表明,纳米Fe2O3颗粒的悬浮液对2藻种生长的最适浓度是6 mg/L,高于此浓度即对藻细胞造成毒性抑制.该实验结果可为工业生产废水的处理排放提供参考.     

单源化学气相沉积法制备In2O3纳米线

以乙酰丙酮合铟[In（acac）3]（acac=acetylacetonate）作为单源前驱体，Au为催化剂，采用化学气相沉积法，于较低温度（550℃）下成功制得了In2O3纳米线．用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和能量分散光谱（EDS）对In2O3纳米线进行了表征；制得的In2O3纳米线具有单晶结构，平均直径约为80nm，长度达十几微米，其生长服从气一液一固机理．光致发光研究发现，In2O3纳米线在483nm处有一个强的发射峰，这可归因于氧空位的存在．     

化学共沉淀法制备纳米In2O3粉末

纳米In2O3粉末是一种用途广泛的多功能材料。以金属铟为原料,采用化学共沉淀法制得了氢氧化铟沉淀物。经过干燥,并且在不同温度下煅烧,可以制得纳米In2O3粉末。运用差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、电阻测试等观测手段对粉末进行了表征。比较系统地研究了热处理温度对粉末性能的影响,得出最适宜的热处理温度为700°C。     

探讨金属铟与氧化铟粉末混合物在低压氧环境中的反应

判断反应4In(液)+In_2O_3(固)=3In_2O(气)的自发性,并验证这一反应在指定条件(即860℃及2×10~(-4)乇氧分压)下没有发生或即使发生也可忽略。实验证明,反应2In(液)+1/2 O_2(气)=In_2O(气)在2×10~(-4)乇氧分压条件下是存在的。指出,这一反应是应用金属铟与氧化铟粉末混合物反应蒸发制备氧化铟透明导电薄膜的有效源区反应。此外还指出,在蒸发源区添加氧化铟粉末将减小蒸气物质的蒸发速率,不利于提高氧化铟薄膜的生长速率。     

锡掺杂氧化铟纳米线的制备及场发射性能研究

由于晶格失配,使得直接在硅衬底上生长有序的锡掺杂的氧化铟(ITO)一维纳米阵列非常困难.本文使用化学气相沉积法,利用升温过程中形成的ITO颗粒为生长点,成功地在硅衬底上制备出排列有序的氧化铟锡(ITO)一维纳米结构.对生成物进行了扫描电子显微镜(SEM),X射线能量色散谱(EDS)和X射线衍射(XRD)表征;对其进行的场发射性能测试表明,ITO纳米线阵列的场增强因子大约为1 600,有望在冷阴极材料领域得到应用.     

纳米In2O3抗菌活性研究

采用最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）首次对纳米In2O3,的抗菌性能进行了研究．试验结果表明,纳米In2O3具有较好的抑菌和杀菌活性,对大肠杆菌的MIC为0．04ms／mL;对大肠杆菌的MBC为0．3mg／mL．时间动力学研究表明,纳米In2O3,与大肠杆菌作用30min后杀菌率达到99％以上．     

水溶液的化学方法生长ZnO纳米棒的研究

用直接共沉淀法从水溶液中直接合成了ZnO纳米棒,用X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析了ZnO纳米棒的结构、形态.研究了金属离子和稳定剂浓度及相对比例、生长衬底和生长时间对纳米棒形态和尺寸的影响.用直接共沉淀法从水溶液中在玻璃衬底上生长的纳米ZnO基本都为棒状结构,在Si衬底上生长的纳米ZnO出现了棒状、十字架状和树枝状等多种形状,而在石英衬底上生长的纳米ZnO,出现对称性非常好的球形的ZnO.改变稳定剂HMT与醋酸锌的比例,发现ZnO的平均尺径主要和醋酸锌的浓度有关,随着醋酸锌浓度的降低,纳米棒的尺寸减小,相应的纳米棒的密度随之降低.在生长过程中,开始生长1～2分钟,衬底上只有一层形貌不明显的泥状ZnO,生长延长到10分钟后,出现垂直衬底生长的ZnO纳米棒,同时周围存在一层泥状物,1小时后的纳米棒与生长10分钟的没有发生改变,只是泥状物消失.     

溶胶—凝胶模板法制备有序Mn3O4纳米线阵列

通过模板法制备的一维金属氧化物纳米结构在材料科学领域具有潜在的应用前景。以醋酸锰为前驱体,利用多孔阳极氧化铝膜(anodic aluminum oxide,AAO)为模板,通过溶胶—凝胶法成功制备出Mn3O4纳米线阵列。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析技术等手段分析合成条件与产物的结构、形貌之间的关系。结果表明,所得产物为四方尖晶石结构,纳米线直径约80 nm,长度约几微米。通过测试产物的磁滞回线,发现其在常温下呈顺磁性。     

氧分压对Mn-Co-Ni-O纳米结构生长的影响

在脉冲激光沉积（pulsed laser deposition,PLD）法生长氧化物纳米材料的过程中,环境中的氧气对氧化物纳米结构的形成起着至关重要的作用。在溅射了Au纳米层的Si(111)衬底上,采用PLD法在不同氧分压下制备了Mn-Co-Ni-O纳米结构,并用X射线衍射仪（X-ray diffractometer,XRD）和场发射扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）表征了Mn-Co-Ni-O的结构特性和表面形貌。研究发现生长温度为750 ℃的Mn-Co-Ni-O微观结构与氧分压密切相关。在较低的氧分压环境下(1 Pa和5 Pa),Si衬底上生长的Mn-Co-Ni-O纳米锥结构是由Au催化的气–液–固(vapor-liquid-solid,VLS)生长机制控制。当氧分压增加到15 Pa,Mn-Co-Ni-O纳米结构的形态从纳米锥向纳米线转变,该过程是由VLS和气–固(vapor-solid,VS)生长机制共同作用。深入研究Mn-Co-Ni-O纳米结构的生长机制为获得更多的纳米线提供了理论基础。     

ZnO纳米线膜的可控生长及其量子限域效应研究

针对ZnO半导体低维纳电子/光电子器件中纳米线膜的可控性差及其所导致的特性不稳定问题,利用ZnO纳米籽晶层作为引导层,以实现ZnO纳米线膜的垂直取向生长和尺度分布可控制备,并研究低维量子限域效应对ZnO纳米线膜光电特性的影响机制,利用湿化学法在氧化铟锡导电玻璃上制备ZnO籽晶层,随后利用低温水热法进行ZnO纳米线膜的引导生长,样品的显微结构和物相分析表明,通过调节籽晶热处理温度和生长液浓度能够实现ZnO纳米线直径在10～100nm内可调,籽晶热处理温度对纳米线尺度分布影响尤其显著.室温光致发光(PL)谱测试及分析表明,直径小于20nm的ZnO纳米线薄膜样品的PL谱的近紫外带边发射峰相比于更大直径的纳米线样品发生了明显的蓝移,而且半高宽显著减小.利用量子限域效应理论对PL谱带边发射峰随纳米线的尺度分布发生变化的规律进行了合理分析.     

蒲公英状氧化镓纳米线的制备与表征

在1 200℃对Ga2O3粉末和Au覆盖的Si(111)基片加热不同时间,利用热蒸发法制备Ga2O3纳米线。实验中我们发现了一个新的成核过程,用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)技术对样品进行了结构、形貌的表征。SEM显示,在整个样品表面形成大量直径约200~300 nm的蒲公英状纳米线。能量色散谱(EDS)显示,样品为纯净的Ga2O3。由分析可知,生长时间对样品的形态和微观结构有一定的影响。最后,简要讨论了这种奇特结构的生长机制。     

磁性氧化铁纳米线的制备与表征

通过溶胶-凝胶法在氧化铝模板（AAO）中制备出了磁性Fe_2O_3纳米线阵列,然后去除AAO模板得到磁性Fe_2O_3纳米线。用SEM,TEM,FTIR,EDX,VSM对磁性纳米线的形貌、微结构和磁性能进行表征。SEM和TEM结果显示磁性纳米线的直径约为50～80nm,长度在8～10μm,长径比为120～180;FTIR和EDX结果表明制备的产物是磁性Fe_2O_3纳米线;VSM结果表明磁性氧化铁纳米线阵列存在明显的磁各向异性。此外,采用Zeta电位仪对磁性Fe_2O_3纳米线表面的电性进行了研究,结果表明纳米线表面带正电荷,有利于和动物细胞相结合。     

二氧化锡纳米线的制备及表征

采用真空蒸发沉积法制备二氧化锡纳米线,对二氧化锡纳米线的制备过程进行描述,并采用扫描电子显微镜对样品形貌进行表征,发现使用此方法可以制得较好的纳米线样品,以及使用X射线衍射仪对样品进行物相分析,发现制得的样品结晶良好,结构单一。在实验中,恒温温度和衬底的不同,对二氧化锡纳米线的生长有重大的影响,而在通保护气体的情况下保护气体氩气的流速也对二氧化锡纳米线生长产生影响。     

新型萃取剂CA-100萃取铟(Ⅲ)的机理研究

首次研究了新型羧酸类萃取剂CA-100对铟(Ⅲ)的萃取性能,考察了各种条件对萃取的影响.通过斜率法、等摩尔系列法及饱和容量法确定了萃合物的组成为InA3,萃取反应实质为阳离子交换反应.     

TeO2纳米线的制备及其室温NO2气敏特性

以金属Te颗粒为原料,采用热蒸发法于镀金硅基板表面制备出TeO2纳米线,并以其为气敏材料制备成气敏元件.采用XRD,SEM和TEM表征TeO2纳米线的相组成和微观结构,结果表明,TeO2纳米线具有单一的四方相晶体结构,长度约为几十微米,直径约为80~600nm.在TeO2纳米线的顶端未发现Au颗粒,表明TeO2纳米线按照气-固机制进行生长.气敏特性的研究结果表明,TeO2纳米线呈现p型半导体特性,在室温条件下对NO2气体具有良好的响应,气体灵敏度与NO2气体体积分数呈线性增加关系.最后对气敏机制进行了初步探讨.