含Te微、纳米材料的电化学合成、表征及影响因素

论文摘要

作为金属硫族半导体纳米材料的碲和铜的碲化物因在催化、光电转化、发光、压电、气敏、热电等领域有着广泛的应用前景而成为材料化学的研究热点。迄今为止，许多研究小组已设计了一系列的方法，成功地制备了碲和铜的碲化物微纳米材料。但这些方法通常涉及有机试剂、反应速率慢、高温、反应时间长和复杂的反应过程。为了克服这些缺点，本论文旨在设计一种简单、快速、节能的电沉积路线来合成羽毛状结构的单质碲及其它形貌的铜的碲化物微、纳米材料。产物的相和形貌由X-射线粉末衍射仪（XRD）、能量散射谱（EDS）、（高分辨）透射电子显微镜（HR/TEM）、选区电子衍射（SAED）和扫描电子显微镜（SEM）进行了表征。系统地研究了影响最终产物形貌的因素，如反应物的起始量、配位试剂、表面活性剂、沉积电流或电压等并调查了产物形貌的演化过程。论文的主要研究内容如下：1.采用一条简单的恒电流沉积路线，在室温下以Na2TeO3和稀释的HNO3为起始原料，8mA沉积电流下沉积5min成功获得了羽毛状的单晶Te微米材料。实验表明，沉积时间能显著影响产物的最终形态。另外，稀释的HNO3是形成羽毛状的单晶Te微米材料不可缺少的原料。2.采用上述相同的恒电流沉积路线，在表面活性剂SDBS和酒石酸的作用下，以Na2TeO3为Te源，Cu片为工作电极和Cu2+源，16mA沉积电流下成功制备了纳米粒子点缀的灌木丛状的Cu7Te4超级结构（NUCTSs）。系统研究了多种参数如起始原料的量、沉积电流和添加剂等对纳米粒子点缀的灌木丛状的Cu7Te4超级结构形成的影响。结果发现：稀释的HNO3对形成Cu7Te4超级结构必不可少。时间演化实验表明了Cu7Te4超级结构的形成是由于在添加剂的作用下纳米粒子经历了自组装的过程。另外，所形成的Cu7Te4超级结构能够促进水合肼的氧化和具有弱的线性光导特性。3.室温下，在表面活性剂SDBS作用下，以Na2TeO3为Te源，Cu片为工作电极和Cu2+源，无模板作用下16mA恒电流沉积，成功地获得了Cu7Te4纳米棒阵列。实验系统研究了沉积电流，时间，配位试剂和表面活性剂等因素对Cu7Te4纳米棒阵列形成的影响。结果显示：SDBS和HNO3对Cu7Te4纳米棒阵列的形成必不可少。同时，所形成的Cu7Te4纳米棒阵列能够促进水合肼的氧化和具有弱的线性光导特性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.引言
• 2.电沉积制备纳米材料的原理
• 2.1 纳米材料的电沉积方法
• 2.2 影响电沉积纳米材料的工艺因素
• 3.电沉积纳米材料的应用
• 3.1 腐蚀与防护
• 3.2 制备半导体纳米材料
• 3.3 储氢燃料电池和电催化析氢
• 3.4 磁记录元件
• 3.5 膜分离
• 4.论文设想
• 参考文献
• 第二章 大量羽毛状 Te 纳米结构的简单电化学法合成及影响因素
• 1.引言
• 2.实验部分
• 3.结果与讨论
• 4. 结论
• 参考文献
• 第三章 纳米粒子点缀的灌木丛状的 Cu7Te4超结构:简单的电化学沉积，影响因素及其性能
• 1.引言
• 2.实验部分
• 3.结果与讨论
• 4.结论
• 参考文献
• 第四章 Cu7Te4纳米棒阵列的简单电化学合成、影响因素及其性质
• 1.引言
• 2.实验部分
• 3.结果与讨论
• 4.结论
• 参考文献
• 附：本人在读研期间发表的论文
• 致谢