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取向生长是纳米材料可控生长的一种极为重要的模式,本文以准一维纳米材料取向生长为导向,系统的研究了实现取向生长的控制方法,以便使人们能按照需要有针对性的合成纳米结构,研究属于当前纳米材料制备科学的前沿,科学意义和使用价值都很重要,主要创新成果包括:
⑴基于气相沉积的方法,探索合成单质Cd纳米线的技术路线,通过实验设计引入硫作为生长调节剂,控制Cd纳米结构的生长取向,成功获得金属Cd纳米片状结构;在此基础上研究了所得产物在合成相关化合物纳米结构上的应用。
⑵在原料中加入适量锡粉作为生长调节剂,合成了一系列二元化合物ZnO纳米结构,着重研究了不同锡粉比例的条件下,ZnO纳米结构的取向生长和光学性能的规律性演化,很好地解释了相应的生长机理和发光机制,并辅以相关实验,提出了实现二元化合物纳米结构取向控制生长的可行路线。
⑶研究了三元化合物Zn2SnO4八面体微米晶的合成条件和结构特点;发展了两步加热法合成Zn2SnO4六方微米柱,研究了两者在结构上的定向组装关系,深入分析了温度在这一取向组装的生长过程中起到的关键作用。
⑷通过控制原料的位置和数量,成功地合成了两种新奇的基于纳米带的异质纳米结构,着重研究了两种异质结构成核与取向生长的过程和机理,并分析了它们光学性能上的特点;这对基于纳米带的纳米器件研究具有重要的参考价值。