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本论文主要研究了几种低维半导体氧化物材料,包括四足空心氧化锌晶须、二氧化钛纳米管及纳米线的合成方法以及它们的微观结构和性能的表征。 在ZnO的研究中,我们首次发现了具有三维空间结构的四足空心氧化锌晶须。我们利用碳热还原方法,以氧化锌和碳粉为原料,在高温下气相氧化反应中制备出了四足空心氧化锌(T-ZnO)晶须。研究了反应过程中温度、时间、碳粉和气流的用量等对产物形态和结构产生的影响。采用XRD、EDS、SEM、FE-SEM、TEM、PL等手段对产物进行了结构表征。初步得出形成机理,即可能是先形成八面体孪晶晶核,然后在其交错面上生长出四个空心的单晶足。产物的光致发光谱显示出红移现象,在低波段的发射峰被抑制,而出现强烈的绿光发射峰。另外还用此方法还得到了产物为梳状、网格状等多种形态的 太原理工大学硕士研究生学位论文氧化锌。 .Tio:纳米管的研究中,我们采用水热合成法,以化学纯的TIO:粉末和NaOH为原料,成功地制备了Ti02纳米管。用XRD、SEM、HRTEM、PL等手段对纳米管进行物相、微观形貌和结构、光学性能的研究,并探讨了其生长机理。结果表明产物为为锐钦矿型TIO:纳米管,管壁为多层,管的外径分布在6nln一SOnln,开口,长度可达几微米甚至十几微米;TIO:纳米管的生长机理符合3一2一ID的生长模型;其紫外吸收光谱和光致发光谱相对于原料粉均呈现出蓝移现象;光致发光谱还显示Tiq纳米管在可见光区的发光强度明显增强。另外,还对Ti伍纳米管的光催化性能也进行了初步探讨。 我们利用水热合成法,还制备出了高长径比的锐钦型Tio:纳米线,但其反应条件不同于Tio:纳米管,用XRD、SEM、H卫TEM等手段对纳米线进行物相、微观形貌和结构进行。结果表明产物为锐钦矿型 TIO:纳米线,纳米线直径为SOnm左右,长度可达几微米以上。Ti仇纳米线、纳米管具有较高比表面积,对提高其催化性能、吸收性能等方面具有积极的作用。 II