低温湿法制备碲纳米材料以及在基片上生长碲纳米阵列的分析-无机化学专业论文.docxVIP

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 必威体育官网网址□ ，在 不必威体育官网网址□。 （请在以上方框内打“√”） _年解密后适用本授权书。 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 华 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 PAGE 10 PAGE 10 1 绪 论 1.1 纳米材料的研究进展 1.1.1 纳米技术的发展 人类深入了解微观世界的步伐从来就没有停止过，从认识世界的尺度大小来看， 可以把人类的文明发展进程划分为以下几个阶段：模糊时代(工业革命之前)、毫米时 代(工业革命到 20 世纪初)、微米时代（20 世纪 40 年代-20 世纪末）和纳米时代(20 世纪末-至今)[1] 。自从德国科学家 Gleiter[ 2] 在 20 世纪 80 年代首次提出“纳米晶体材 料”的概念，随后人工便制备获得很多纳米晶体，并对其各种物理与化学性质进行了 系统的研究。纳米材料通常是指那些特征尺寸在纳米数量级(1-100 nm)的极细颗粒组 成的固体材料。从广义上讲,纳米材料是指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米数量 级的材料；我们通常划分为零维材料(如纳米微颗粒)，一维材料(如直径为纳米数量 级的纤维或纳米线)，二维材料(如厚度为纳米数量级的薄膜与多层膜)，以及基于上 述低维材料所构成的固体等；而从狭义上讲,则主要包括纳米微粒及由它构成的纳米 固体(体材料与微粒膜)[3]。纳米材料的研究是人类认识客观世界的新层次，是交叉学 科跨世纪的战略科技领域。 进入 21 世纪以来纳米技术的发展突飞猛进，每年与其有关的文献和专著成指数 的倍增，这也预示着纳米技术将是 21 世纪最有前景的学科分支之一。上个世纪那些 掌控微米技术的国家在计算机等领域都成为世界经济的领航者，相信谁先掌控纳米 核心技术，谁将掌握未来科技的发展方向，而近十年来纳米材料迅猛发展已引起世 界各国科技界及产业界的广泛关注，特别是一些发达国家，都把纳米技术作为重要 支柱科技产业，中国的纳米技术虽能起步晚，但是发展较快，在纳米领域的科学发 现和产业化研究有一定的优势，目前同美、日、德等国处于国际第一梯队的前列。 虽然现在中国己经建立了一定数量的纳米材料生产基地，纳米技术的开发应用也已 经兴起，并初步实现了产业化，但是离纳米技术应用大国还有很长的路要走。纳米 材料是一种典型的介于传统的微观和宏观之间的体系，因其具有很多与常规物质不 同的特殊性质而被许多研究者关注，主要的性质包括：量子尺寸效应，小尺寸效应(或 者体积效应)，表面和界面效应，宏观量子隧道效应，介电限域效应等。从其研究的 内涵和特点来看我们大致可将其划分为以下三个阶段[4] 第一阶段：主要是在实验室进行摸索阶段，利用各种实验室方法得到各种材料 的纳米颗粒粉体，合成块体等等，并且对得到产物进行常见形貌表征和研究，探索 其不同于其它常规材料的特殊性能。这个阶段的主要实验目的是获取各种物质的纳 米量级材料，比如纳米金（图 1.1），纳米银等金属颗粒的制备[5]，但是对于所得到纳 米材料的性能以及形成机理研究很少涉及。 图 1.1 不同颗粒大小的纳米金 TEM 第二阶段：利用实验室制备得到的纳米材料挖掘出它们的奇特物理、化学和力 学等性能，设计出纳米复合材料，通常采用纳米微粒之间的复合，纳米微粒与常规 块体复合及发展纳米复合材料的合成及物性的探索。与第一阶段不同的是，单纯制 备得到纳米材料已经不能满足研究人员的需求，更多的是侧重于纳米材料的各种特 异性能的应用。比如制备得到纳米量子点的应用，图 1.2 为六种不同纳米量子点在紫 外光的照射下颜色[6]。 图 1.2 六种不同颗粒大小的纳米量子点在长波紫外照射下颜色 上述制备得到的发光量子点在细胞成像方面有很大的应用前景，由于生物组织 和细胞与其他非生物体系有很大的差异性，比如可见光最多只能穿透毫米级厚度的 组织，而红外光则可穿透厘米级厚度的组织，因此将某些在红外区发光的量子点标 记到组织或细胞内的特异组分上，并用红外光进行激发，就可以通过成像检测的方