（材料物理與化學(xué)專業(yè)論文）SnOlt2gt納米棒的制備及其性能研究.pdf

中i g i , i ：41 學(xué)技術(shù)火學(xué)碩十! 學(xué)位論文摘要 摘要 低維納米材料在幫助理解基本物理概念以及在構(gòu)造納米器件等方面目益呈現(xiàn)出 重要性。在過去幾年中，這一領(lǐng)域取得了很大的進(jìn)展，由于其結(jié)構(gòu)的特殊性以及在 納米尺度下的一系列特殊的效應(yīng)( 如小尺寸效應(yīng)等) ，而呈現(xiàn)出許多不同于傳統(tǒng)材料 的獨(dú)特性能。納米材料的各種特殊性能對(duì)其形貌、尺寸、維度具有強(qiáng)烈依賴性。一 維納米材料，由于其優(yōu)越的電學(xué)、光學(xué)和機(jī)械性能，尤其吸引了眾多科學(xué)工作者的 興趣和目光。作為理想的結(jié)構(gòu)體系，一維納米材料被廣泛用于研究電予傳輸、光學(xué) 和機(jī)械性能對(duì)尺寸大小和維度的依賴關(guān)系，并期望在納米器件制備方面發(fā)揮重要作 用。在這些一維納米材料中，功能氧化物納米材料，由于其可調(diào)的電學(xué)、光學(xué)、磁 性和化學(xué)性質(zhì)等，尤顯得引人注目。被這些納米材料潛在的廣泛用途所驅(qū)動(dòng)，許多 制備路線被人們積極的發(fā)展來制備一維納米功能氧化物材料。作為一種很方便的制 備手段，水熱法由于其溫和的合成條件、簡(jiǎn)單的操作以及低污染等優(yōu)點(diǎn)而獲得廣泛 的應(yīng)用。 s n 0 2 是一種重要的n 型寬帶隙半導(dǎo)體，室溫下帶隙為3 6 e v 。由于在眾多領(lǐng)域 有著潛在應(yīng)用前景，如光學(xué)波導(dǎo)、太陽能電池、晶體管和氣敏傳感器等方面，s n 0 2 正吸引科學(xué)工作者的廣泛注意。目前，已有多種合成路線來制備一維s n 0 2 納米棒， 然而，許多合成方法還存在著缺陷和不足。在這些方法中，液相法雖然有明顯的優(yōu) 點(diǎn)：但是，根據(jù)文獻(xiàn)可知，用這種方法還沒有成功制備出高產(chǎn)率、高質(zhì)量單晶s n 0 2 一維納米棒，合成的樣品由于有很高的缺陷濃度而導(dǎo)致很差的物理和化學(xué)性能。另 一方面，在水熱合成中，為了獲得一維納米結(jié)構(gòu)，前驅(qū)體的濃度要足夠低，但這又 恰恰限制了這些材料的應(yīng)用。因此，獲得好的形貌和高產(chǎn)率、高質(zhì)量的單晶s n 0 2 一維納米材料，仍然是材料科學(xué)領(lǐng)域面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)。 我們通過改進(jìn)的液相路線成功制備出高產(chǎn)率、高質(zhì)量的單晶s n 0 2 納米棒。實(shí)驗(yàn) 分別采用水和乙醇作為溶劑，s n c l 4 5 h 2 0 和尿素作為反應(yīng)試劑，鹽酸作為礦化劑。 結(jié)合x r d 、f e s e m 、h r t e m 、s a e d 以及p l 等測(cè)試手段對(duì)產(chǎn)物的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn) 行了表征和分析，發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)為金紅石型，并且其光致發(fā)光譜中有兩個(gè)發(fā)射帶，而 中剛科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要 且發(fā)現(xiàn)反應(yīng)介質(zhì)和反應(yīng)溫度對(duì)樣品的尺寸、形貌、分散性和結(jié)晶質(zhì)量有顯著的影響。 據(jù)此，我們討論了s n 0 2 納米棒的生長(zhǎng)機(jī)制。另外，我們初步研究了樣品的氣敏特 性，發(fā)現(xiàn)所制備的納米棒呈現(xiàn)出很好的乙醇?xì)饷籼匦?，靈敏度和響應(yīng)速度優(yōu)于傳統(tǒng) 固相反應(yīng)法制得的s n 0 2 材料，而且靈敏度和乙醇?xì)怏w濃度呈線性關(guān)系，這可能是 由于納米棒的小尺寸效應(yīng)。我們的結(jié)果表明，由溶劑熱技術(shù)合成的s n 0 2 單晶納米 棒材料，是- - , e e 在氣體傳感器方面非常有應(yīng)用前景的材料。 關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體，s n 0 2 ，納米棒，納米材料，溶劑熱，氣敏特性。 中嘲科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩十學(xué)位論文摘要 a b s t r a c t i nt h ep a s td e c a d e s ，s i g n i f i c a n tp r o g r e s sh a sb e e nm a d ei nt h ef i e l do fl o w d i m e n s i o n a l n a n o m a t e r i a l sd u et ot h e i rp o t e n t i a li n t e r e s t sf o ru n d e r s t a n di n gf u n d a m e n t a lp h y s i c a l c o n c e p t sa n df o ra p p l i c a t i o ni nc o n s t r u c t i n gn a n o s c a l ed e v i c e s s t u d i e sh a v es h o w nt h a t m a n yf u n d a m e n t a l l yp h y s i c a lo rc h e m i c a lp r o p e r t i e so fm a t e r i a l ss t r o n g l yd e p e n do nt h e s i z ea n dm o r p h o l o g yo ft h en a n o m a t e r i a l s e s p e c i a l l yd u et ot h ei n t r i g u i n ge l e c t r o n i c ， o p t i c a la n dm e c h a n i c a lp r o p e r t i e s ，o n e d i m e n s i o n a l ( 1d ) n a n o m a t e r i a l sh a v es t i m u l a t e d g r e a ti n t e r e s ti nc u r r e n tr e s e a r c h t h e ya r ei d e a ls y s t e m sf o ri n v e s t i g a t i n gt h ed e p e n d e n c e o fe l e c t r i c a lt r a n s p o r t ，o p t i c a la n dm e c h a n i c a lp r o p e r t i e so ns i z ea n dd i m e n s i o n a l i t ya n d e x p e c t e dt op l a yi m p o r t a n tr o l e sa sb o t hi n t e r c o n n e c t sa n df u n c t i o n a lc o m p o n e n t si nt h e f a b r i c a t i o no fn a n o s c a l ed e v i c e s a m o n gt h e1 dn a n o m a t e r i a l s ，f u n c t i o n a lo x i d e s n a n o s t r u c t u r e sa r ee s p e c i a l l yi m p o r t a n td u et ot h e i rt u n a b l ee l e c t r i c a l ，o p t i c a l ，m a g n e t i c ， a n dc h e m i c a lp r o p e r t i e s d r i v e nb yp u t a t i v ea p p l i c a t i o n si nn a n o s c a l ee l e c t r o n i c sa n d o p t o e l e c t r o n i c s ，m a n yr o u t e sh a v eb e e na c t i v e l yd e v e l o p e dt of a b r i c a t e1d n a n o s t r u c t u r e s o ff u n c t i o n a lo x i d e s b e i n gac o n v e n i e n ta p p r o a c hw i t ht h ea d v a n t a g e so fm i l ds y n t h e t i c c o n d i t i o n s ，s i m p l em a n i p u l a t i o na n dl o wp o l l u t i o n ，h y d r o t h e r m a la p p r o a c hi sw i d e l y e m p l o y e d a sa ni m p o r t a n tl o w c o s t ，n t y p es e m i c o n d u c t o rw i t hw i d eb a n dg a p ( e g 。3 6 e v ) ， s n 0 2n a n o r o d sa r ec u r r e n t l ya t t r a c t i n g c o n s i d e r a b l ea t t e n t i o nf o rt h e i rp r o m i s i n g a p p l i c a t i o n si no p t i c a lw a v e g u i d e s ，s o l a rc e l l s ，t r a n s i s t o r sa n dg a ss e n s o r s r e c e n t l y , 1d s n 0 2n a n o r o d s h a v eb e e np r e p a r e db yd i f f e r e n tm e t h o d s a l t h o u g hs o l u t i o n b a s e d p r o c e s sh a sd i s t i n c ta d v a n t a g e s ，u s i n gt h i s r o u t et o p r e p a r eh i g h y i e l ds n 0 2 1d n a n o s t r u c t u r e sw i t hh i g h - q u a l i t yh a sn o tb e e ns u c c e s s f u l s n 0 21dn a n o s t r u c t u r e s 巾剛科學(xué)技術(shù)人：學(xué)碩七學(xué)位論文 摘要 p r e p a r e df r o ma q u e o u ss o l u t i o nw e r eg e n e r a l l yp o l y c r y s t a l li n ea n dw i t hah i g hd e f e c t c o n c e n t r a t i o n ，w h i c hr e s u l t si np o o rp h y s i c a la n dc h e m i c a lp r o p e r t i e s o nt h eo t h e rh a n d ， i no r d e rt oo b t a i n1d n a n o s t r u c t u r e ，t h ec o n c e n t r a t i o no ft h ep r e c u r s o ri se x t r e m e l yl o w i n h y d r o t h e r m a la p p r o a c h ，w h i c hl i m i t s t h em o r e a p p l i c a t i o n s o ft h e s em a t e r i a l s t h e r e f o r e ，a c h i e v i n gb o t hg o o dm o r p h o l o g ya n dw e l l d e f i n e dq u a li t yo fs n 0 2n a n o r o d s w i t hl a r g ey i e l di ss t i l lac h a l l e n g e i nt h i sp a p e r ，w er e p o r ta ni m p r o v e ds o l u t i o n - b a s e ds y n t h e s i sm e t h o db yi n c r e a s i n gt h e p r e c u r s o rc o n c e n t r a t i o na n du s i n ge t h a n o ls o l u t i o ni n s t e a do fa q u e o u ss o l u t i o nw i t h h y d r o c h l o r i c a c i da d d i t i o na g e n tf o r p r o v i d i n gh i g hy i e l ds i n g l e c r y s t a l l i n es n 0 2 t e t r a g o n a lp r i s mn a n o r o d s c o m b i n e dw i t hx r d ，f e s e m ，h r t e m ，s a e da n dp l m e a s u r e m e n t s ，w ef o u n dt h e i rs t r u c t u r e sa r em a i n l yt h et e t r a g o n a lr u t i l e s t r u c t u r e ， c o n t r o l lt h e e x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n s ，w eh a v ep r e p a r e dh i g h y i e l dh i g hq u a l i t y s i n g l e c r y s t a l l i n es n 0 2n a n o r o d s t h e i rp ls p e c t r ac o n s i s to ft w oe m i s s i o nb a n d s ，w e t e n t a t i v e l yp r o p o s et h a tt h ee m i s s i o nb a n d so r i g i n a t e sf r o md e f e c t s t h er e s u l t ss h o w b o t hr e a c t i o nm e d i u ma n dt e m p e r a t u r ep l a ya ni m p o r t a n tr o l eo nt h ep r o d u c t t h eg r o w t h m e c h a n i s mo fo r i e n t e da g g r e g a t i o ni sp r o p o s e d t h ec h a r a c t e r i z a t i o no fe t h a n o ls e n s i n g p r o p e r t i e sw a st a k e n t h er e s u l t ss h o wt h a tt h es e n s o r sf a b r i c a t e df r o mt h en a n o r o d s e x h i b i t e de x c e l l e n te t h a n o ls e n s i n gp r o p e r t i e sw i t hh i g h s e n s i t i v i t y i na d d i t i o n ，t h e s e n s i t i v i t yw a sli n e a r l yd e p e n d e n to nt h ee t h a n o lc o n c e n t r a t i o nd u et ot h es m a l ls i z eo f t h en a n o r o d s o u rr e s u l t sa l s od e m o n s t r a t et h a tt h en a n o r o d sp r e p a r e db ys o l v o t h e r m a l r o u t ea r ev e r yp r o m i s i n gm a t e r i a l sf o rf a b r i c a t i n gg a ss e n s o r s k e yw o r d s ：s e m i c o n d u c t o r ，s n 0 2 ，n a n o r o d s ，n a n o m a t e r i i s ，s o l v o t h e r m a l ，g a ss e n s i t i v i t y i v 中困科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文 第- 章：緒論 第一章緒論 材料不僅是人類進(jìn)化的標(biāo)志，而且是社會(huì)現(xiàn)代化的物質(zhì)基礎(chǔ)與先導(dǎo)。材料、能 源與信，目、被稱為現(xiàn)代文明的三大支柱。材料，尤其是新型材料的研究、開發(fā)與應(yīng)用 反映著一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)與工業(yè)水平，它關(guān)系到國(guó)家的綜合國(guó)力與安全，因此各 發(fā)達(dá)國(guó)家無不把材料放在重要地位。 納米材料作為物質(zhì)存在的一種新狀態(tài)正在逐漸為人們所接受，納米技術(shù)和納米 材料的科學(xué)價(jià)值和應(yīng)用前景已逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，由于其特性，納米材料與納米技 術(shù)被認(rèn)為是2 1 世紀(jì)的三大科技之一。 納米科學(xué)技術(shù)( n a n o s t ) 是2 0 世紀(jì)8 0 年代末期誕生并正在崛起的新科技，他 的基本涵義是在納米尺寸( 1 0 - 9 1 0 一7 m ) 范圍內(nèi)認(rèn)識(shí)和改造自然，通過直接操作和 安排原子、分子創(chuàng)制新的物質(zhì)。早在1 9 5 9 年，美國(guó)著名的物理學(xué)家，諾貝爾獎(jiǎng)獲得 者費(fèi)曼就設(shè)想：“如果有朝一日人們能把百科全書存儲(chǔ)在一個(gè)針尖大小的空間內(nèi)并能 移動(dòng)原子，那么這將給科學(xué)帶來什么! ”這正是對(duì)納米科技的預(yù)言，也就是人們常說 的小尺寸世界。納米科技是研究由尺寸在0 1 1 0 0 n m 之間的物質(zhì)組成的體系的運(yùn) 動(dòng)規(guī)律和相互作用以及可能的實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)問題的科學(xué)技術(shù)，是在納米尺度內(nèi) 通過對(duì)物質(zhì)反應(yīng)、傳輸和轉(zhuǎn)變的控制來創(chuàng)造新材料、開發(fā)器件及充分利用它們的特 殊性能，并且探索在納米尺度內(nèi)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的新現(xiàn)象和新規(guī)律。納米材料與納米技術(shù) 所以能迅速發(fā)展，正是因它集中體現(xiàn)了小尺寸、復(fù)雜構(gòu)型、高集成度和強(qiáng)相互作用 以及高表面積等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)。社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)振興對(duì)高科技的需求越 來越迫切，元器件的超微化、高密度集成和高空間分辨等要求材料的尺寸越來越小， 性能越來越高，故納米材料將得到廣泛的應(yīng)用。納米材料與技術(shù)的應(yīng)用不僅節(jié)省資 源，而且能源的消耗少，同時(shí)在治理環(huán)境污染方面也將發(fā)揮重要的作用。 1 1 納米材料的基本概念和分類 納米是一個(gè)長(zhǎng)度單位，1 納米( n m ) = 1 0 9 米( m ) ，所謂納米材料，是指在三 維空間中至少有一維處于納米尺度的范圍內(nèi)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。納 米材料按空間維數(shù)可以分為三類：( 1 ) 零維，指在空間二維尺度均在納米尺寸范圍， 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文第章：緒論 如納米尺度顆粒、原子團(tuán)簇、人造超原子、納米尺寸的孔洞等；( 2 ) 一維，指在空 間有兩維處于納米尺度，如納米絲、納米棒、納米管等：( 3 ) 二維，指在三維空間 中有一維在納米尺寸，如超薄膜、多層膜、超晶格等。因?yàn)檫@些單元往往具有量予 性質(zhì)，所以零維、一維和二維基本單元又分別有量子點(diǎn)、量子線和量子阱之稱。 納米材料大致可分為納米粉末( 零維) 、納米纖維( 一維) 、納米膜( 二維) 、納 米塊體( 三維) 、納米復(fù)合材料、納米結(jié)構(gòu)等六類。其中納米粉末研究開發(fā)h i i 司最長(zhǎng)、 技術(shù)最為成熟，是制備其他納米材料的基礎(chǔ)。 納米粉末又稱超微粉或超細(xì)粉，一般指粒度在i 0 0 納米以下的粉末或顆粒，是 種介于原予、分子與宏觀物體之間處于中間物態(tài)的固體顆粒材料，可用于高密度 磁記錄材料：吸波隱身材料；磁流體材料；防輻射材料；單晶硅和精密光學(xué)器件拋 光材料；微芯片導(dǎo)熱基片與布線材料：微電子封裝材料；光電了材料；先進(jìn)的電池 電極材料：太陽能電池材料；高效催化劑；高效助燃劑；敏感元件；高韌性陶瓷材 料；人體修復(fù)材料；抗癌制劑等。納米纖維指直徑為納米尺度而長(zhǎng)度較大的線性材 料，可用于微導(dǎo)線、微光纖( 未來量子計(jì)算機(jī)與光子計(jì)算機(jī)的重要元件) 材料；新 型激光或發(fā)光二極管材料等。 納米膜分為顆粒膜與致密膜。顆粒膜是納米顆粒粘在一起，中間有極為細(xì)小的 間隙的薄膜：致密膜指膜層致密但顆粒尺寸微納米級(jí)的薄膜。可用于氣體催化( 如 汽車尾氣處理) 材料；過慮器材料；高密度磁性記錄材料；光敏材料：平面顯示材 料；超導(dǎo)體材料等。納米塊材是將納米粉末高壓成型或控制金屬液體結(jié)晶而得到的 納米晶粒材料，主要用途微超高強(qiáng)度材料，智能金屬材料等。 納米復(fù)合材料包括納米微粒與納米微粒復(fù)合( o 一0 復(fù)合) 、納米微粒與常規(guī)快體 復(fù)合( 0 3 復(fù)合) 、納米微粒與薄膜復(fù)合( 0 2 復(fù)合) 、不同材質(zhì)納米薄膜層狀復(fù)合 ( 2 2 復(fù)合) 等。通過物理或化學(xué)方法將納米微粒填充在介孔固體( 如氣凝膠材料) 的納米孔洞中，這種介孔復(fù)合體也是納米復(fù)合材料。納米復(fù)合材料可利用已知納米 材料奇特的物理、化學(xué)性能進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有優(yōu)良的綜合性能，可應(yīng)用于航空、航空 及人們?nèi)粘Ｅ．a(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域 1 。 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文第章：緒論 1 2 納米材料的基本效應(yīng) 納米粒予的結(jié)構(gòu)最大的特點(diǎn)是其界面原子占全部原子的比例很大。界面部分的 微結(jié)構(gòu)與長(zhǎng)程有序的晶態(tài)不同，也和短程的非晶態(tài)不同。納米微粒內(nèi)部的原予排列 比較整齊，但其表面用高分辨電鏡可以觀察到原子臺(tái)階、表面層缺陷等細(xì)微結(jié)構(gòu)。 真是由于表面原子不同于體相原子的性質(zhì)，使納米材料表現(xiàn)出其特殊的性質(zhì)。所以 納米顆粒的表面積與體積的比例對(duì)于納米材料的性質(zhì)有很大的影響。顆粒的尺寸、 形態(tài)及分布，界面的形態(tài)、原予組態(tài)或價(jià)鍵組態(tài)，顆粒內(nèi)和界面的缺陷種類、數(shù)量 及組態(tài)，顆粒內(nèi)和界面的化學(xué)組分，雜質(zhì)元素的分布等都是在描述納米材料的結(jié)構(gòu) 時(shí)必須考慮的問題。 納米材料與常規(guī)材料的區(qū)別不僅在于尺寸的不同，最重要的是在于物理、化學(xué) 性質(zhì)的變化，正是由于這些變化，為科學(xué)研究開辟了一個(gè)嶄新的領(lǐng)域，更為產(chǎn)品開 發(fā)提供了新的手段和技術(shù)。這也是人們之所以重視納米材料的根本原因。由于納米 材料的尺寸小，可以與電子的德布羅意波長(zhǎng)、超導(dǎo)相干波長(zhǎng)及激j r 的波爾半徑等參 數(shù)相比擬，電子被局限在一個(gè)體積十分微小的納米空間，電予的輸運(yùn)受到了限制， 電子的平均自由程很短，電子的局域性和相干性增強(qiáng)。尺度的下降使納米體系包含 的原子數(shù)大大降低，宏觀固定的準(zhǔn)連續(xù)能帶消失了，而表現(xiàn)為分離的能級(jí)，量子尺 寸效應(yīng)十分顯著，這使得納米體系的光、熱、電、磁等物理性質(zhì)和常規(guī)材料不同， 出現(xiàn)許多新奇的特性。具體上可以概括為以下幾個(gè)方面 2 ： ( 1 ) 量子尺寸效應(yīng) 當(dāng)粒子尺寸下降到某一值時(shí)，金屬費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)由準(zhǔn)連續(xù)變?yōu)殡x散 能級(jí)的現(xiàn)象和納米半導(dǎo)體微粒存在不連續(xù)的最高被占據(jù)分子軌道和最低未被占據(jù)的 分了軌道能級(jí)，能隙變寬的現(xiàn)象均稱為量子尺寸效應(yīng)。根據(jù)久保等提出的相鄰電了 4 e 。一， 能級(jí)間距和顆粒直徑的關(guān)系公式62 丁才。 ，可知隨著粒予體積的減小，相 鄰電子的能級(jí)間距越來越大。當(dāng)能量間距可以與熱能、磁能、靜磁能、靜電能、光 子能量或超導(dǎo)態(tài)的凝聚能相比擬時(shí)，就必須考慮到量子尺寸效應(yīng)，這會(huì)導(dǎo)致納米微 粒的磁、光、聲、熱、電以及超導(dǎo)電性與對(duì)其體相材料所對(duì)應(yīng)的宏觀特性有顯著的 不同 3 。 中國(guó)科學(xué)技術(shù)火學(xué)碩士學(xué)位論文第謄：緒論 ( 2 ) 小尺寸效應(yīng) 當(dāng)超細(xì)微粒的尺寸與光波的波長(zhǎng)、德布羅意波長(zhǎng)以及超導(dǎo)態(tài)的相干長(zhǎng)度或透射 深度等物理特征尺寸相當(dāng)或更小時(shí)，晶體周期性的邊界條件將被破壞，非晶態(tài)納米 顆粒的表面層附近的原子密度減小，這將導(dǎo)致聲、光、電、磁、熱、力學(xué)等特性呈 現(xiàn)新的小尺寸效應(yīng)。例如，光吸收顯著增加，并產(chǎn)生吸收峰的等離了共振頻移；磁 有序態(tài)向磁無序態(tài)、超導(dǎo)相向正常相的轉(zhuǎn)變；聲子譜發(fā)生改變 4 。 ( 3 ) 表面效應(yīng) 納米微粒尺寸很小，位于表面的原子將占相當(dāng)大的比例。由于其表面原子數(shù)的 增多，表面原予配位將大大的不足同時(shí)表面能也將增大，這使表面的原予具有很高 的活性而且極不穩(wěn)定很容易與其他原子結(jié)合。表面原子的高活性不僅會(huì)引起納米粒 子表面原予的輸運(yùn)和構(gòu)型的變化，同時(shí)也會(huì)引起表面電子的自旋構(gòu)像和電子能譜的 變化 4 ，5 。 ( 4 ) 宏觀量子隧道效應(yīng) 微觀粒予具有的貫穿勢(shì)壘的能力稱為隧道效應(yīng)。近年來，人們發(fā)現(xiàn)一些宏觀量 如微顆粒的磁化強(qiáng)度、量子相干器件中的磁通量也具有隧道效應(yīng)，一般把此類隧道 效應(yīng)稱為宏觀的量子隧道效應(yīng)。宏觀量子隧道效應(yīng)的研究無論基礎(chǔ)研究還是實(shí)際運(yùn) 用都有著非常重要的意義，例如它限定了磁帶、磁盤進(jìn)行信息儲(chǔ)存的時(shí)間極限。量 子尺寸效應(yīng)、隧道效應(yīng)將會(huì)是未來微電子器件的基礎(chǔ)，它確立了現(xiàn)存微電子器件進(jìn) 一步微型化的極限。當(dāng)微電子器件進(jìn)一步細(xì)微化時(shí)，必須要考慮到上述的量子效應(yīng) 6 。 ( 5 ) 庫(kù)倫堵塞與量子隧穿 當(dāng)一個(gè)體系的尺度進(jìn)入n 幺- f 米級(jí)的時(shí)候，體系的電荷是“量_ 了化”的，即它的 充放電過程都是不連續(xù)的。這樣就是說在一個(gè)小體系的充放電過程中，電子不是集 體傳輸，而是一個(gè)個(gè)單電子的傳輸，通常把這種單電子的輸運(yùn)行為稱為庫(kù)倫堵塞。 如果兩個(gè)量子點(diǎn)通過一個(gè)“結(jié)”連接起來，一個(gè)量子點(diǎn)上的單電予穿過能壘到達(dá)另 一個(gè)量子點(diǎn)上的行為稱為量子隧穿。利用庫(kù)倫堵塞和量予隧穿效應(yīng)可以設(shè)計(jì)下一代 的納米結(jié)構(gòu)器件，如單電子晶體管和量子開關(guān)等 7 。 ( 6 ) 介電限域效應(yīng) 巾幽科學(xué)技術(shù)火：學(xué)碩十學(xué)位論文第一。奄：緒論 介電限域是納米微粒分散在異質(zhì)介質(zhì)中由于界面引起的體系介電增強(qiáng)的現(xiàn)象， 這種介電增強(qiáng)通常稱為介電局限，主要來源于微粒表面和內(nèi)部局域場(chǎng)的增強(qiáng)。當(dāng)介 質(zhì)的折射率比微粒的折射率相差很大時(shí)，產(chǎn)生了折射率邊界，這就導(dǎo)致了微粒的表 面和內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)比入射場(chǎng)強(qiáng)明顯增強(qiáng)，這種局域場(chǎng)的增強(qiáng)稱為介電限域。 納米材料的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、宏觀量了隧道效應(yīng)何介電 限域效應(yīng)產(chǎn)牛了一系列新奇的光化學(xué)、電學(xué)、非線性光學(xué)、催化性質(zhì)、相轉(zhuǎn)變何粒 予輸運(yùn)等物理化學(xué)性質(zhì)。 由于納米材料的這些特殊的性質(zhì)，它在陶瓷、微電子和光電了- 、磁學(xué)、催化劑、 生物和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景。它在整個(gè)新材料的研究應(yīng)用方面占據(jù)著核 心位置。 1 3 納米材料的性質(zhì) ( 1 ) 熱學(xué)性質(zhì) 納米材料的熱力學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)在納米微粒的熔點(diǎn)、開始燒結(jié)溫度、晶化溫度均比 常規(guī)粉體低的多。由于顆粒小，表面原子數(shù)多且配位不全、表面能高，結(jié)果納米粒 子熔化時(shí)所需要增加的內(nèi)能較小，從而使熔點(diǎn)急劇下降。納米微粒尺寸小，表面能 高，壓制成塊材后的界面具有高能量，在燒結(jié)中高能量的界面可提供原子運(yùn)動(dòng)的驅(qū) 動(dòng)力，有利于界面中的孔洞收縮和空位團(tuán)的湮沒，因此在較低溫度下燒結(jié)就能達(dá)到 材料致密化。非晶納米微粒的晶化溫度也低于常規(guī)粉體，如普通非晶氮化硅在1 7 9 3 k 晶化為q 晶相，納米非晶氮化硅在1 6 7 3 k 就可轉(zhuǎn)變?yōu)閍 一晶相 2 。 ( 2 ) 磁學(xué)性質(zhì) 納米材料的磁性質(zhì)主要表現(xiàn)在： 1 超順磁性 由于納米尺寸小，當(dāng)各向異性能減小到與熱運(yùn)動(dòng)能可相比擬時(shí)，磁化方向就不 再固定于一個(gè)易磁化方向而做無規(guī)律的變化，結(jié)果導(dǎo)致超順磁性的出現(xiàn)。 2 矯頑力 納米微粒尺寸高于超順磁臨界尺寸時(shí)通常呈現(xiàn)高的矯頑力。 中洲科學(xué)投術(shù)人學(xué)碩十學(xué)位論文第。帶：緒論 3 居里溫度 納米微粒具有較低的居里溫度。 4 磁化率 納米磁性金屬的磁化率是常規(guī)金屬的2 0 倍。 ( 3 ) 電學(xué)性質(zhì) 由于晶粒邊界原予體積的增加，因此納米材料的電阻將高于常規(guī)材料。最近通 過研究納米氧化物。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)盡管納米材料電導(dǎo)很小，但其電導(dǎo)溫度曲線的斜率比 體相材料的要大，改變復(fù)合物中具有電導(dǎo)的組分就可使其電導(dǎo)發(fā)牛數(shù)量級(jí)的改變。 ( 4 ) 光學(xué)性質(zhì) 表面效應(yīng)賀量子尺寸效應(yīng)對(duì)納米微粒的光學(xué)性質(zhì)有很大的影響，主要表現(xiàn)在： 1 ：寬頻帶強(qiáng)吸收 當(dāng)尺寸減小到納米級(jí)時(shí)各種金屬納米微粒幾乎都呈黑色，它們對(duì)可見光的反射 率極低，強(qiáng)吸收率導(dǎo)致粒子變黑。由于大的比表面導(dǎo)致了平均配位數(shù)下降，不飽和 鍵和懸鍵增多，因此與常規(guī)塊材不同，沒有一個(gè)單一的、擇優(yōu)的鍵振動(dòng)模，而是存 在一個(gè)較寬的鍵振動(dòng)模的分布，在紅外光場(chǎng)作用下它們對(duì)紅外吸收的頻率也就存在 一個(gè)較寬的分布，這就導(dǎo)致了納米粒子紅外吸收帶的寬化。 2 ：藍(lán)移現(xiàn)象 這種現(xiàn)象有兩種解釋：- - , e o 是從量子尺寸效應(yīng)考慮，由于顆粒尺寸下降使能隙 變寬，從而導(dǎo)致光吸收帶向短波方向移動(dòng)；另一種是從表面效應(yīng)考慮，由于納米微 粒顆粒小，大的表面張力使晶格畸變，晶格常數(shù)變小和鍵長(zhǎng)縮短，導(dǎo)致納米微粒的 鍵本征振動(dòng)頻率增大，結(jié)果使光吸收帶移向了高波數(shù) 8 。 3 ：量予限域效應(yīng) 半導(dǎo)體納米微粒的半徑小于激子波爾半徑( 即r 8 0 0 。c ) 。此時(shí)凝膠網(wǎng)絡(luò)的孔隙將坍塌，殘留 的有機(jī)物將揮發(fā)掉： 以上過程是大多數(shù)溶膠一凝膠過程都要發(fā)生的，但對(duì)于不同的前驅(qū)體，反應(yīng)中涉及到 的水解和縮聚過程有很大的差別。一些外部的條件如p i 值也會(huì)影響到水解的過程， 從而影響產(chǎn)物的最終形貌。比如，就s i ( o r ) 。的水解來說，在酸性條件下容易形成 樹枝狀的產(chǎn)物；而在堿性條件下容易形成帶狀的產(chǎn)物。圖卜2 給出了p h 值對(duì)產(chǎn)物 形貌的影響的示意圖 3 7 。 圈圈圈 囡圓圈 圈圈圈 p h 圖1 - 2p h 值對(duì)水解產(chǎn)物形貌的影響 溶膠一凝膠法制備氧化物的例子很多，在這里我們將豐要介紹溶膠一凝膠方法在制備 氧化物納米顆粒方面的一些新進(jìn)展的例子。例如縮合和超臨界干燥z r ( n 0 3 ) a 5 h 2 0 或z r o ( n 0 3 ) 2 2 h 2 0 的乙醇前驅(qū)體溶液可以得到約l n m 的z r 0 2 非晶顆粒，在4 0 0 。c 燒結(jié)后得到了2 - 3n m 的四方和單斜混合相的團(tuán)聚顆粒 ：3 8 ，燒結(jié)干凝膠或氣凝膠雖 然可以促進(jìn)樣品的晶化，但是在這個(gè)過程中同時(shí)也引起了團(tuán)聚。不過如果燒結(jié)過程 是比較溫和的條件下進(jìn)行的，這種團(tuán)聚是很有限的。如h a m d e h 等人通過引發(fā) g e ( o m e ) 。，f e ( o a c ) 2 和甲醇的混合物的水解，然后再超臨界干燥，制備出了尖晶石 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章：緒論 結(jié)構(gòu)的g e o5 f e 25 0 。納米顆粒。即使在5 0 0 。c 下燒結(jié)，也只觀察了納米顆粒的輕微的 團(tuán)聚 3 9 1 。n e i d e r b e r g e r 等人發(fā)展了種不需要燒結(jié)步驟就可以制備出晶態(tài)納米晶 的溶膠一凝膠的方法，這種方法涉及到金屬氯化物和苯甲醇之間形成的 m c ! n 。( o c t 4 2 p h ) x 的非水解的溶膠一凝膠型反應(yīng)。調(diào)節(jié)溫度和反應(yīng)物的濃度，可以把 顆粒尺寸控制在4 8n m 4 0 。通過修改溶膠一凝膠合成工藝的路徑，y u 等人制備出 了6 0n m 的純相p b t i 0 3 顆粒，其方法是水解縮合乳酸鉛和t i ( o b u ) 4 的混合前驅(qū)體， 然后在4 2 0 或更高溫度燒結(jié) 4 1 。 ( 3 ) 固相法制備納米微粒 固相法是通過從固相到固相的變化來制造粉體，其特征是不像氣相法和液相法 伴隨有氣相一固相，液相一固相那樣的狀態(tài)變化。對(duì)于氣相或液相，分予( 原子) 具有大的易動(dòng)度，所以集合狀態(tài)是均勻的，對(duì)外界條件的反應(yīng)很敏感。另一方面， 對(duì)于固相，分子( 原子) 的擴(kuò)散很遲緩，集合狀態(tài)是多樣的。固相法其原料本身是 固體，這較之于液體和氣體有很大的差異。固相法所得的固相粉體和最初固相原料 可以是同一物質(zhì)，也可以不是同一物質(zhì)。 物質(zhì)的微粉化機(jī)理大致可分為如下兩類，一類是將大塊物質(zhì)極細(xì)地分割尺寸降 低過程 的方法。另一類是將最小單位( 分子或原子) 綢合 構(gòu)筑過程 的方法。 尺寸降低過程一一物質(zhì)無變化：機(jī)械粉碎( 用球磨法、噴射磨等進(jìn)行粉碎) ，化 學(xué)處理( 溶出法) 等。 構(gòu)筑過程一一物質(zhì)發(fā)生變化：熱分解法( 大多是鹽的分解) ，固相反應(yīng)法( 大多 數(shù)是化合物) 火花放電法( 用金屬鋁生產(chǎn)氫氧化鋁) 等。 1 熱分解法 熱分解通常如下( s 代表固相，g 代表氣相) ： s _ s 2 + g 1( a ) s 1 一s 2 + g 1 + g 2 ( b ) s s 2 + s 3 ( c ) 式( a ) 是最普通的，式( c ) 是相分離，不能用于制備粉體，式( b ) 是式( a ) 中剛科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章：緒論 的特殊情形。熱分解反應(yīng)往往生成兩種固體，所以要考慮同時(shí)牛成兩種固 體時(shí)導(dǎo)致反應(yīng)不均勻的問題。熱分解反應(yīng)基本上是式( a ) 的形式 微粉除了粉末的粒度和形態(tài)外，純度和組成也是豐要因素從這點(diǎn)考慮 很早就注意到了有機(jī)酸鹽，其原因是：有機(jī)酸鹽易f 提純化合物的金屬組成 明確，鹽的種類少，容易制成含兩種以上金屬的復(fù)合鹽，分解溫度比較低 2 固相反應(yīng)法 由固相熱分解可獲得單一的金屬氧化物，但氧化物以外的物質(zhì)，如碳化 物、硅化物、氮化物等以及含兩種金屬元素以上的氧化物制成的化合物， 僅僅用熱分解就很難制備，通常是按最終合成所需組成的原料混合，再用 高溫使其反應(yīng)的方法。首先按規(guī)定的組成稱量混合，通常用水等作為分散 劑，在瑪瑙球的球磨機(jī)內(nèi)混合，然后通過壓濾機(jī)脫水后再用電爐焙燒，通 常焙燒溫度比燒成溫度低。將焙燒后的原料粉碎到1 2 u m 左右。粉碎后的 原料再次充分混合而制成燒結(jié)用粉體，當(dāng)反應(yīng)不完全時(shí)往往需再次煅燒。 3 球磨法 在礦物加工、陶瓷工藝和粉末冶金工業(yè)中所使用的基本方法時(shí)材料的 球磨。球磨工藝的主要作用為減小粒子尺寸、故態(tài)合金化、混合或融和， 以及改變粒子的形狀。 球磨法大部分是用于加工有限制的或相對(duì)硬的、脆性的材料，這些材 料在球磨過程中斷裂、形變和冷焊。氧化物分散增強(qiáng)的超合結(jié)構(gòu)，包括納 米晶、非晶合準(zhǔn)晶材料。 在使用球磨方法制備納米材料時(shí)，所要考慮的一個(gè)重要問題是表面和 界面的污染。對(duì)于用各種方法合成的材料，如果最后要經(jīng)過球磨的話，這 都是要考慮的一個(gè)問題。特別是在球磨中由磨球( 一般是鐵) 和氣氛( 氧、 氮等) 引起的污染，可通過縮短球磨時(shí)間和采用純凈、延展性好的金屬粉 末來克服。因?yàn)?，這樣磨球可以被這些粉末材料包覆起來，從而大大減少 鐵的污染。 中困科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文 第章：緒論 球磨法具有產(chǎn)量大、工藝簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，工業(yè)上很早就使用球磨方法， 當(dāng)時(shí)，要制備分布均勻的納米級(jí)材料也并非易事。 19 8 8 年，日本京都大學(xué)s h ig u 等人 2 首先報(bào)道了高能球磨法制備a 卜f e 納米晶材料，為納米材料的制備找出一條實(shí)用化的途徑。近年來，高能球 磨法己成為制備納米材料的種重要方法。高能球磨法是利用球磨機(jī)的轉(zhuǎn) 動(dòng)或振動(dòng)，使硬球?qū)υ线M(jìn)行強(qiáng)烈的撞擊、研磨和攪拌，把粉末粉碎為納 米級(jí)微粒的方法。如果將兩種或兩種以上粉末同時(shí)放入球磨機(jī)的球磨罐中 進(jìn)行高能球磨，粉末顆粒經(jīng)壓延、壓合、輾碎、再壓合的反復(fù)過程( 冷焊 一粉碎一冷焊的反復(fù)進(jìn)行) ，最后獲得組織和成分分布均勻的合金粉末。這 是一個(gè)無外部熱能供給的、干的高能球磨過程，是一個(gè)由大晶粒變?yōu)樾【?粒的過程。在納米結(jié)構(gòu)形成機(jī)理的研究中，認(rèn)為高能球磨過程是一個(gè)顆粒 循環(huán)剪切變形的過程，在此過程中，晶格缺陷不斷在大晶粒的顆粒內(nèi)部大 量產(chǎn)生，從而導(dǎo)致顆粒中大角度晶界的重新組合，使得顆粒內(nèi)晶粒尺寸可 下降l 03 l0 4 個(gè)數(shù)量級(jí)。在單組元的系統(tǒng)中，納米晶的形成僅僅是機(jī)械驅(qū) 動(dòng)下的結(jié)構(gòu)演變，晶粒粒度隨球磨時(shí)f s - 的延長(zhǎng)而下降，應(yīng)變隨球磨時(shí)f s - 的 增加而不斷增大。在球磨過程中，由于樣品反復(fù)形變，局域應(yīng)變帶中缺陷 密度到達(dá)臨界值時(shí)，晶粒開始破碎，這個(gè)過程不斷重復(fù)，晶粒不斷細(xì)化直 到形成納米結(jié)構(gòu)。 1 5 2 低維納米材料的制備 隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們需要對(duì)一些介觀尺度的物理現(xiàn)象，如 納米尺度的結(jié)構(gòu)、光吸收、發(fā)光以及與低維相關(guān)的量子尺寸效應(yīng)等進(jìn)行深 入的研究。另外，器件微小化對(duì)新型功能材料提出了更高的要求。2 0 世紀(jì) 8 0 年代以來，零維的材料取得了很大的進(jìn)展，但準(zhǔn)一維納米材料的制備與 研究仍面臨著巨大的挑戰(zhàn)。自從l9 91 年日本n e c 公司i ijim a 等發(fā)現(xiàn)納米 碳管以來 4 2 ，立刻引起了許多科技領(lǐng)域的科學(xué)家們的極大關(guān)注。因?yàn)闇?zhǔn) 維納米材料在介觀領(lǐng)域和納米器件研制方面有著重要的應(yīng)用前景。目前 關(guān)于一維納米材料的制備研究已有大量報(bào)道。 葉l 舊科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文第章：緒論 納米碳管( n t s ) 自19 91 年被iiji m a 在高分辨透射電鏡下發(fā)現(xiàn)以來 4 2 以它特有的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性質(zhì)以及獨(dú)特的準(zhǔn)一維書：狀分了結(jié)構(gòu)和在未 來高科技領(lǐng)域中所具有的許多潛在的應(yīng)用價(jià)值，迅速成為化學(xué)、物理及材 料科學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 納米管的制備成功，激起人們很大的興趣去制備其他維或準(zhǔn)一維材 料，如納米棒、納米線、納米絲等等。 準(zhǔn)一維的納米材料是指在兩維方向上為納米j 己度，長(zhǎng)度比上述兩維方 向上的尺度大得多，甚至為宏觀量得新型納米材料?？v橫比( 長(zhǎng)度與直徑 得比率) 小得稱為納米棒，大的稱為納米絲。至今，關(guān)于納米棒與納米絲 之間沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。作為納米材料的成員之一，納米線因其優(yōu)異的 光學(xué)性能、電學(xué)性能及力學(xué)性能等特性而引起了凝聚態(tài)物理界、化學(xué)界及 材料科學(xué)界科學(xué)家們的關(guān)注，成為研究的熱點(diǎn)。納米線的制備總體上可分 為物理法、化學(xué)法和綜合法。下面介紹納米線的制備方法。 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章：緒論 表卜1 ：納米線的制備 制備方法 制備材料納米線納米線文獻(xiàn) 直徑n m長(zhǎng)度n m s i3 4 ：31o o 4 3 4 4 si 1o l 4 5 si3 15 l 4 6 物 激光燒蝕法 g e3 9 1 4 6 千甲 盧= 匕g a a s 15 l 4 6 法 si0 2l5l0 0 4 7 激光沉積法 si151 0 1 0 0 4 8 4 9 si 3 2 5 0 蒸發(fā)冷凝法 c 0 1 ( ) 51 電弧放電法c u ，g e ，ni 5 2 5 3 a g 7o 2 5 4 厶士蒸發(fā)懸浮法 易不 口固一液相放 a g 55 灃 電法 彳么 中n - t 學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文 第。章：緒論 制備方法制備材料納米線直納米線長(zhǎng)文獻(xiàn) 徑n m度u r n 化學(xué)氣相0 一si c 101 5 6 沉積法 溶液反應(yīng) p b s e1 5 2 5 5 5 7 法 電化學(xué)法 d s n10 0 2 5 8 5 9 s n ，b i ，p b 1 0 0 2 6 0 61 ni ，ni0 ，c o 9 81 m p a ) 的環(huán)境下進(jìn)行無機(jī)合成與材料制備的種有 效方法 2 卜一2 2 。水熱條件下，水作為溶劑和礦化劑，同時(shí)液態(tài)或氣態(tài)的 水是傳遞壓力的媒介，而且高壓下絕大多數(shù)反應(yīng)物均能全部溶解于水，促 使反應(yīng)在液相或氣相中進(jìn)行。 水熱法引起人們廣泛關(guān)注主要有以下原因 2 3 ： 1 由于水熱條件下反應(yīng)物的反應(yīng)性能的改變及活性的提高，因而水熱合 成有可能代替某些固相反應(yīng)，從而促進(jìn)制備化學(xué)的發(fā)展。 2 由于在水熱條件下，特殊中間態(tài)以及特殊物相易于生成，因此能合成 許多具有特種結(jié)構(gòu)、特種凝聚態(tài)的新化合物材料。 3 水熱低溫條件能使低熔點(diǎn)化合物、高蒸氣壓且不能在融體中生成的物 質(zhì)高壓分解晶化或生成。 4 水熱的低溫、等壓溶液條件，有利于生長(zhǎng)具有平衡缺陷濃度、規(guī)則取 向、晶體完美的晶體材料，且合成產(chǎn)物純度高，易于控制產(chǎn)物晶體的粒度。 5 水熱條件下的環(huán)境氣氛易于調(diào)節(jié)，有利于低價(jià)態(tài)、中間價(jià)態(tài)與特殊價(jià) 態(tài)化合物及亞穩(wěn)相的生成，并能均勻地進(jìn)行摻雜。 6 由于反應(yīng)在密閉的高壓釜中進(jìn)行，可避免一些在高溫下易揮發(fā)的有毒 化學(xué)物質(zhì)，有利于有毒體系中的反應(yīng)，減少環(huán)境污染。 相對(duì)于其它粉體制備方法，水熱法制備的納米粉體有較好的性能：純 度高，粒徑小，粒度分布窄，團(tuán)聚程度輕，晶粒發(fā)育良好，避免了因高溫 煅燒和球磨等后續(xù)處理引起的雜質(zhì)和結(jié)構(gòu)缺陷。因此水熱法是一種非常有 前途的納米粉體制備方法。 水熱技術(shù)發(fā)展到今天已廣泛應(yīng)用于納米材料的制備。例如，利用金屬 巾刖科? ：技術(shù)大學(xué)碩十學(xué)位論文 筇：章：水熱法制備單晶s n 0 2 納米棒 t i 粉能溶解于h 2 0 2 的堿性溶液中生成ti 的過氧化物( t i 0 4 2 - ) 的性質(zhì)， 在不同的介質(zhì)中進(jìn)行水熱處理，可制備出不同晶型、九種形狀的t i 0 2 納米 粉末 2 4 。在蒸餾水、硫酸溶液中水熱處理能得到單一相的銳鈦礦t i 0 2 納米粉末，其中s o 。卜能促進(jìn)銳鈦礦相的生成。在硝酸溶液中水熱處理能 得到單一的金紅石相t i 0 2 ，n 0 3 卜有穩(wěn)定金紅石相的作用。 然而，水熱法也有一定的局限性，最明顯的缺陷是，該法往往只適用 于氧化物材料或一些對(duì)水不敏感的材料的制各與處理。一些對(duì)水敏感( 水 解，分解，不穩(wěn)定) 的化合物，水熱法就不適用。這些問題的出現(xiàn)促進(jìn)了 溶劑熱技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展。 2 3 實(shí)驗(yàn)過程與表征手段 實(shí)驗(yàn)試劑： 五水合氯化錫( 分析純) 、尿素( 分析純) 、鹽酸( 分析純) 、去離子水。以上分 析純?cè)噭┚缮虾；瘜W(xué)試劑公司生產(chǎn)。 實(shí)驗(yàn)步驟： 采用水熱技術(shù)制備不同反應(yīng)條件下s n o ：納米棒，其中，尿素為沉淀劑，鹽酸為 礦化劑。本工作采用s n c l 4 5 h 2 0 和尿素作為前驅(qū)物，稱量一定量的s n c l 4 5 h 2 0 和尿 素溶解于水中，并加入3 6 5 的鹽酸3 毫升，在室溫下磁力攪拌0 5 小時(shí)溶解分散， 得到前驅(qū)物。將所得前驅(qū)物轉(zhuǎn)入高壓釜中，填充比為6 6 ，在溫度為1 0 0 一- 1 8 0 的 條件下，保溫一段時(shí)間，所得粉體用去離子水和乙醇洗滌3 次。 樣品表征： 所得樣品均為白色或灰色。樣品的物相和晶體結(jié)構(gòu)分別由x 射線衍射( x r d ) ( d m a x r ax r a yd i f f r a c t o m e t e rw i t hc uk ar a d i