α-Fe2O3纳米管制备方法的研究进展.pdfVIP

刘 甲甲等 ：a—Fez0。纳米管制备方法 的研究进展 文章编号 ：1001—9731(2014)09—09001—07 — Fe2O。纳米管制备方法的研究进展 刘 甲甲 ，李柏林 ，段 可 ，袁建英 ，王 凯 (1．西南交通大学 机械工程学院，成都 610031； 2．西南交通大学 材料先进技术教育部重点实验室 ，成都 610031) 摘 要： 对 a—FeO。纳米管制备 方法的探 究是 当前 发挥I3 ，因此 a—Fe。O。纳米管的制备和形貌控制成为 光 电材料研 究方面的一个热点。在综述 当前几种主要 目前研究的一个热点。a—FeO。纳米管的制备方法主 的 a—FeO 纳米管制备方法的基础上，对比了AAO 要有水热法 、模板法和电化学 阳极氧化法。本文对这 模板 中几种不 同的沉积技术对 a—FeO。纳米管形貌的 几种制备方法进行 了分析和比较 ，发现不 同的制备方 影响 ，并详细分析 了电化学阳极氧化法制备 a—FezO。 法对 a—FeO。纳米管结构和性能有着重要的影响。 纳米管过程 中工艺参数对纳米管生长的影响，最后对 2．1 水热法 a-Fe0。纳米管阵列未来值得关注的研 究方向进行 了 水热法是一种液相制备方法 ，一般采用特制的密 展望 。 闭反应容器 (如高压反应釜)，以水作为溶剂 ，对反应体 关键词 ： a—Fe0。纳米 管；综述 ；水热法 ；模板法；阳 系进行加热 ，整个实验过程在高温高压的环境中进行 。 极氧化法 根据反应类型的不同可 以将水热法分为水热氧化法 、 中图分类号 ： TB34 文献标识码：A 水热水解法 、水热沉淀法、水热合成法等 。 目前利 DOI：10．3969／j．issn．1001—9731．2014．09．001 用水热法已经可 以成功制备多种形貌的 a—FeO。纳米 材料 ，如球形 3『引、梭形 、纺锤状E37]、管状_3等 。 1 引 言 Jia等 。采用水热法成功制备得到 d—Fe0。纳米 a—Fe。O。是室温下最稳定 的铁氧化物 ]，一种典 管材料 ，具体实验过程为以NH H PO 和 FeC1。为起 型的n型半导体材料 ，具有无毒 、价格低廉 、耐候性 良 始原料，将NH H PO 和 FeC1。的混合水溶液充分搅 好、抗腐蚀能力强等特点[2]，被广泛应用作颜料、传感 拌 ，在 220℃下水热处理 48h，反应结束后将沉淀离心 材料 、锂离子电池 电极材料、磁记录材料等 [。。 。由于 分离 ，并依次用去离子水、乙醇清洗后 ，在 80℃下真空 G-FeO。具有适宜的禁带宽度 (E ≈2．IeV)和高化学 干燥，得到 a—Fe。O。单晶纳米管 。如图 1所示 ，所得单 稳定性等优势 ，其在光催化 “、太 阳能 电池方面 的 晶纳米管管长 250～400Ilm，管外径 90～110nm，管 应用尤其受到重视 。但是 a—FeO。材料 固有的致密能 内径 40~80nm。该方法中管状结构 的形成过程不同 带结构和高密度的陷阱，导致其 高的 电子一空穴复合 ， 于常见 的层状卷 曲机理和模板机理，而是 PO 对 光吸收系数较小 ，因此在实际中的应用受到很大的限 a—Fe。O。不同晶面的吸附和配位作用的不 同，使得在配 制 。低维 —FeO。纳米材料 的出现 ，如纳米线 ]、纳 位作用辅助下经历 了特定 晶面的溶解过程 ，从而形成 米片 ¨]、纳米棒Do-u]、纳米带 、纳米多孔 ”]、纳米 纳米管状结构。由于操作过程简单 ，产物纯度高 ，该方 管l1∞等，可以有效地提高 电子迁移率，降低 电子一空