納米材料的制備及其在發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用.pdf

1、因?yàn)橐痪S納米材料具有納米級(jí)的直徑、大的長(zhǎng)徑比、高的各向異性、各種奇異的結(jié)構(gòu)和奇特性能等特點(diǎn)，吸引了國(guó)內(nèi)外學(xué)者極大的興趣，可能成為未來信息、能源領(lǐng)域的基礎(chǔ)材料，是國(guó)際材料研究的前沿領(lǐng)域。在材料學(xué)方面，B元素占有獨(dú)特的地位。因?yàn)锽元素具有很強(qiáng)的成鍵本領(lǐng)，以及其單質(zhì)和化合物具有復(fù)雜多變的結(jié)構(gòu)。本論文其中的一個(gè)研究?jī)?nèi)容是我們?cè)谙鄬?duì)低溫條件下，采用化學(xué)氣相沉積法(CVD)在鍍有Au膜的Si襯底上成功制備了大規(guī)模的晶體Boron(B)納米線。實(shí)驗(yàn)采

2、用兩種無毒且經(jīng)濟(jì)的固體粉末作為反應(yīng)物。利用掃描電鏡(SEM)，透射電鏡(HRTEM)，選區(qū)電子衍射(SADE)和X光電子譜分析儀器(XPS)對(duì)不同的B納米線樣品的結(jié)構(gòu)，表面形貌及成分進(jìn)行分析研究。研究發(fā)現(xiàn)，制備的納米線的直徑約為80—150 nm，長(zhǎng)度可達(dá)幾十微米。SAED和HRTEM分析結(jié)果證明所制備的B納米線的結(jié)構(gòu)為單晶內(nèi)核且外包覆了一層較薄的氧化層。我們通過比較不同溫度條件下制備出的B納米線，得出在950℃溫度下B納米線的生長(zhǎng)速率

3、較慢，而在1000℃溫度下得到B納米線的適宜生長(zhǎng)速率。這個(gè)結(jié)果說明在1000℃溫度下可通過一步CVD方法制備B納米線，且過高的溫度條件(≥1200℃)并不是必要的。在生長(zhǎng)的納米線的頂端出現(xiàn)球形的納米小顆粒說明B納米線的生長(zhǎng)機(jī)制是氣—液—固(VLS)機(jī)制。Au催化劑在B納米線生長(zhǎng)的成核過程中起著重要的作用，它誘導(dǎo)B納米線的生長(zhǎng)。文章還在分析微結(jié)構(gòu)和表面形貌的基礎(chǔ)上對(duì)B納米線的生長(zhǎng)機(jī)制和影響因素進(jìn)行了討論。
　　 近來，微/納米系統(tǒng)

4、的研究在科學(xué)和科技領(lǐng)域引起了研究者們的廣泛關(guān)注。而其中為微/納米系統(tǒng)供電的微/納米電源系統(tǒng)更是納米電子學(xué)和壓電領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本論文的另一個(gè)研究?jī)?nèi)容是采用CVD法在鍍有Au膜的Si襯底上成功制備了大規(guī)模的晶體ZnO納米線。ZnO的生長(zhǎng)機(jī)理是VLS機(jī)理。本文提出了一個(gè)新的利用單根ZnO線組裝微/納米發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的新方法。該ZnO微/納米發(fā)電機(jī)是通過吸收外界的電磁輻射能將之轉(zhuǎn)換成電能輸出。本實(shí)驗(yàn)的另一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)是采用不同的金屬(Pt，Au，Cu