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研究-无机化学专业论文.docxVIP

华 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 I I 摘 要 碲材料为窄带隙 p 型半导体材料（带隙宽度为 0.35 eV），碲材料表现出很多独 特的光电性质，例如光导、非线性光学响应、热电和压电性能，其应用领域包括气 体传感、光电器件和光子晶体。为了提高碲材料的性能，人们利用各种手段来合成 碲纳米材料。本文以水相体系为研究对象，通过选择合适的组分及参数获得了高产 率的碲纳米棒，整个过程均在常压低温下进行，实验步骤简单，反应原料毒性低且 成本低，得到的产物结构均匀且纯度高，有望进一步应用于纳米器件。在此基础上， 我们尝试了在基片上直接生长碲纳米棒阵列，整个过程不需要使用任何模板，采用 常规的化学溶液浸泡方法，首次通过化学还原方法直接在基片上生长具有纳米结构 的碲材料。本文的主要内容包括以下三个方面： (1)采用低温湿法化学还原纳米碲的体系制备碲纳米材料，以 TeO2 为原料，利用水 合肼为还原剂在 50 度的条件下反应制备各种形状的碲纳米材料。研究了反应体系中 pH 值、表面活性剂（PVP、CTAB 和 SDS）、反应时间等对产物形貌的影响。通过 X 射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）、能谱（EDAX）和透射电子显微镜 （TEM）方法对制备得到的产物进行成分和形貌分析。 (2) 在基片上生长碲纳米材料的实验中，采用了 Pd、Pt 金属以及 Pt/FTO/玻璃作为 基片，结果发现基片上能够生长碲纳米材料；在以 Pt、Pd 片以及 FTO/Pt 导电玻璃 作为基片时能得到附着良好的碲纳米棒。Te 纳米棒的生长不仅与基片的选择有关， 而且与溶液的组成（表面活性剂的种类以及其浓度）有很大关系。 (3) 纳米 Te 经常被作为一种模板制备其它很多种纳米材料，在本文中，我们也尝试 用制备的 Te 纳米阵列作为模板合成同样纳米结构的 Pt 材料，由于 Pt 材料是很好的 催化材料，而我们得到的 Pt 纳米棒是直接生长在基片上，有望直接作为电极应用于 电催化及分析领域。 关键词：纳米碲 纳米铂 低温湿法还原 水合肼 FTO/Pt 导电玻璃基片 表面活性剂 II II Abstract Tellurium with a narrow band gap of 0.35 eV, is a typical p-type semiconductor which exhibits various unique physical properties including piezoelectric, photoconductive, thermoelectric, and nonlinear optical responses. It is reported that one-dimensional Te nanomaterials could be used in many devices such as gas sensors, field emission device, and photoresponsive devices. In this paper, one-dimensional Te nanorods array were successfully deposited directly on substrate through a simple chemical reduction method without the help of template. For the first time, tellurium nanostructures material grew on the substrate directly by using conventional chemical solution method.The paper included the following three parts : (1). Synthesis of tellurium nanomaterials by low temperature chemical reduction. It was found that pH ,surfactant and reaction time has an important influence on the morphology of the products.X-ray diffraction (XRD) patterns of the samples were recorded on a XPert PRO diffraction meter .Field emission scanning electron microscopy (FESEM) and energy dispersiv