碲及其化合物一维纳米结构材料可控合成与性能表征

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nikun0081
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1、碲(Te)是周期表VIA族(氧族)元素,与硫、硒都被称为硫属元素。碲作为一种窄带隙的元素半导体在近年得到了广泛的研究,尤其一维六方相碲纳米结构的直接禁带宽仅为0.33eV有很强的各向异性,表现出独特的性质:例如单向导电性,光电特性以及非线性光学效应等。特别是在碲纳米线场效应晶体管方面的研究使得人们深入了解低维(一维)纳米材料的载流子传输特性并将其发展为高性能纳米电子学器件提供可能,因此在电子和光电子器件方面具有潜在的应用价值。目前一维碲纳米晶的制备方法主要将高价态的碲化物还原成单质碲,有的需要苛刻条件下的复杂体系和添加表面活性剂,并且高价的碲化物(如二氧化碲、碲酸、原碲酸等)原料价格较高;本文以碲粉为主要原料在简易的溶剂热反应体系下制备一维碲纳米晶,可控合成出了形貌规整、尺寸均匀、高结晶度的一维碲纳米棒和(低维)碲树枝晶。对影响实验的温度、溶剂等因素作了探讨并提出了合理的生长机理,使用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外吸收(UV)等对产物的元素组成、形貌结构和紫外光学性能做了表征。   2、碲是我国稀散元素中产量丰富的元素之一,其金属化合物是一类非常重要的化合物半导体材料;包涵了Ⅱ-Ⅵ族(如CdTe)和Ⅳ-Ⅵ族半导体(如PbTe),它们包括红外波段到紫外波段的禁带宽度。其中碲化铅是一类重要的热电材料,室温一下表现为P型半导体,经升温处理后又可转变为N型半导体,具有很高热电优值ZT和热电转换率,是优异的热电材料;在温差制冷、热电转换器件、红外探测等领域有广泛的应用;一维纳米结构的碲化铅纳米管由于量子效应可以提高材料的ZT值,且有较大的比表面积、更好的传导和催化活性,可能会表现出特殊的理化光电性质等优越的性能,因此具有重要的潜在应用前景。本文中我们在温和条件下,通过液相辅助牺牲模板法,利用金属铅纳米线为前驱体与适宜的碲源反应可控合成了碲化铅纳米管,所得纳米管形貌规整,尺寸均匀,并具有良好的红外和拉曼光学性质;讨论了改变反应溶剂、温度等因素对产物形貌影响,对产物分别作了X粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等表征。  
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