试析一维半导体纳米材料的组装及性能研究

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1、瞧墅?翼鞠⑧天津大蓼中国近代第所大学硕士学位论文_^-；-啊■0l鞠

2、强■疆■1110_学科专业：应用化掌作者姓名：韩玉鑫指导教师：姚素蒋教授天津大学研究生院2006年2月中文摘要本文利用电化学法和化学法，以铝阳极氧化膜(AAO)为模板，制备了一维半导体纳米线、纳米管，对其形貌和结构进行了表征，并对制备过程的影响因素、形成机理及材料性能进行了研究。通过两次阳极氧化工艺，在草酸电解液中制得高度有序的纳米孔阵列氧化铝模板。利用原子力显微镜(AFM)对AAO膜的微细结构进行了测试，发现AAO膜表面六方形纳米孔的孔端为梅花状。分别采用硬模板法和软模板法

3、制备了纳米半导体CdS。以AAO为模板，在不除阻挡层、无预镀金的条件下，直流电沉积制备得到CdS纳米线，直径均匀，约75rim，与模板孔径一致。CdS纳米线的拉曼光谱发生蓝移，荧光光谱在573衄处出现一明显的发射峰。以十二烷基硫酸钠(SDS)为软模板，利用紫外线光化学还原法，合成了不同形貌(球形、针状、棒状和蠕虫状)的CdS纳米材料。x射线衍射(Ⅺ①)测试表明，CdS纳米棒为六方晶型结构(纤锌矿结构)。紫外．可见光谱(UV-vis)的吸收边(X,=480nm)相对于块体CdS发生蓝移。以AAO为模板，采用溶胶一凝胶法获得Ti02纳米线和纳米管，

4、通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜tTEM)、XRD、UV-vis对Ti02纳米线及纳米管的形貌、结构及光性能进行了测试。结果表明，Ti02纳米管为锐钛矿晶型，紫外一可见光谱的吸收边大约在350nnl，相对于Ti02粉体略有蓝移。在AAO模板内制备了具有同心电缆结构的Ti02／PAN复合纳米线和“三明治”结构PAN／Ti02／PAN纳米线，直径约100rim，粗细均匀。Ti02／PAN复合纳米管直径约100nm，管壁厚约40nm。关键词：半导体；纳米线(管)；电沉积；溶胶．凝胶；复合纳米材料ABSTRACTInthisdisserta

5、tion,wefabricatedone-dimensionalsemiconductornanowiresandnanotubesinthenanochannelsofaluminumanodicoxidemembrane(AAO)byelectrochemicalandchemicaltechniquesuccessfully,andcharacterizedtheirmorphologiesandstructures．Theinfluencingfactors，preparationmechanismandrelatedpropertie

6、swereinvestigatedinthisdissertation．Highordinalaluminumanodicoxidemembraneswerefabricatedintheoxalicacidelectrolyte，bytwiceprocessesoftheanodicoxidation．Themicrostrnctureofanodicaluminumoxide(AA0)filmwasparticularlystudiedbyAFM．ItshowsthatexcepthexagonalporearraysinAAOfilmth

7、ereisasmallmicrostructurelikeplumblossomalongthesurfaceofporewall．Thenanoporearraysareactuallyahighlyorderedplumblossomarrayspatterns．’CdSsemiconductornanomaterialshavebeenpreparedbyusinghardtemplatesandsofttemplatesrespectively．Itwasfoundthatdidn’tdissolvethebarrierlayerand

8、didn’tdepositemetalfilmduringpreparationofAAO，andCdSnanowireswerepreparedbydcelectrodepositioninholesofAAOtemplate．Thesenanowireshaveuniformdiametersofabout75nm,accordedwithdiameterofholes．RamanspectraofCdSnanowireWasblueshifted，andfluorescentspectraofCdSnanowireshowedthatth

9、ereWasaemissionpeakat573nm．Sodiumdodeeylsulfate(SDS)assofttemplate，asimpleu