乙醇胺體系中微尺度硒碲化合物的控制合成及機理研究.pdf

1、本論文旨在探索和研究微尺度(微米～納米)硒碲化合物半導體材料、結(jié)構(gòu)控制合成以及特殊新穎形貌制備的新方法、新路線。以水熱、溶劑熱技術(shù)為基礎，發(fā)展了一種以乙醇胺為基礎的化學液相反應體系。我們以金屬硒碲化合物半導體為例，通過改變實驗條件，如原料摩爾比、溶劑體積比、表面活性劑濃度等，可以對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、物相及形貌進行有效的控制。論文主要內(nèi)容歸納如下： 1.發(fā)展了溶劑熱合成技術(shù)，在乙醇胺-水混合溶劑體系中，控制合成了不同結(jié)構(gòu)和形貌的CdSe

2、納米晶。通過控制乙醇胺/水的體積比，成功的控制得到了六方、立方相的CdSe以及它們的混合相。通過控制乙醇胺/水的體積比，還可以有效控制產(chǎn)物的形貌。 2.設計出乙醇胺-聚乙二醇反應體系，在此體系中，合成了CdSe納米棒構(gòu)成的微米管。實驗表明，乙醇胺/水的體積比，聚乙二醇的加入量對產(chǎn)物的形貌有很大的影響。根據(jù)實驗結(jié)果，我們提出了以聚乙二醇形成的棒狀膠束作為軟模板，制備CdSe微米管的可能形成機理。 3.設計出乙醇胺-聚乙烯醇

3、反應體系，控制合成了不同物相和形貌的各種硒化鎳微米晶體。系統(tǒng)研究了不同反應條件對產(chǎn)物物相和形貌的影響。通過控制原料Ni(Ac)<,2>·7H<,2>O和SeO<,2>的摩爾比從1：3變化到3：1，我們可以依次得到NiSe<,2>，NiSe<,2>和NiSe，NiSe，NiSe和Ni<,3>Se<,2>，不同物相的硒化鎳晶體材料。通過控制聚乙烯醇的加入量，可以有效控制合成不同形貌的晶體。 4.設計出乙醇胺-葡萄糖反應體系，控制合成

4、了不同形貌的硫?qū)倩衔?Bi<,2>Se<,3>，CoTe)納米材料，研究了不同反應條件對產(chǎn)物形貌的影響，并提出了可能的反應機理。(1)以Bi(NO<,3>)<,3>·5H<,2>O和SeO<,2>為原料，在上述體系中制備了花狀Bi<,2>Se<,3>納米晶。實驗發(fā)現(xiàn)花狀Bi<,2>Se<,3>納米晶是由花狀Se納米晶為模板原位生成的。所制備的花狀Bi<,2>Se<,3>納米晶保持了模板的形貌。(2)我們在相同的反應體系中，以CoSO<

5、,4>·7H<,2>O替換Bi(NO<,3>)<,3>·5H<,2>O，TeO<,2>替換SeO<,2>，制備了CoTe納米管。實驗發(fā)現(xiàn)，反應初期會生成Te納米棒，隨著反應時間的延長，在Te納米棒的表面會生成CoTe納米顆粒層，當反應時間增加到16小時時，即可得到CoTe納米管。根據(jù)對反應過程的研究，我們提出了碲納米棒原位模板法，生長CoTe納米管的生長機理。 5.設計出一種可逆化學反應的方法來制備se晶體。實驗發(fā)現(xiàn)，MnCl<