摘要: 碳族准一维纳米材料，由于其量子限制效应以及小尺寸效应，有着优秀的光、电、磁学等特性，在介观领域和纳米器件研制方面有着重要的应用前景。锗/氧化硅纳米电缆，氧化锗纳米线、纳米针以及纤蛇纹石纳米管由于其独特的结构和优异的性能，已逐渐成为... 展开 碳族准一维纳米材料，由于其量子限制效应以及小尺寸效应，有着优秀的光、电、磁学等特性，在介观领域和纳米器件研制方面有着重要的应用前景。锗/氧化硅纳米电缆，氧化锗纳米线、纳米针以及纤蛇纹石纳米管由于其独特的结构和优异的性能，已逐渐成为了研究热点之一。本论文以简单、环保的水热法制备了锗/氧化硅纳米电缆，氧化锗一维纳米结构及纤蛇纹石纳米管，并研究了其生长机理以及光致发光性能。以混合的氧化锗粉和硅粉为原料，采用水热法在高温高压下制备出具有核-壳同轴结构的Ge/SiOx纳米电缆。扫描和透射电镜研究表明这种Ge/SiOx纳米同轴电缆的产量高，直径分布均匀，长度可达微米级，并证实其为非晶态SiOx包裹Ge内核的核.壳结构。Ge芯线沿着[211]方向生长。Ge/SiOx纳米同轴电缆的生长过程遵循气一液.固和氧化物辅助生长机制。纳米电缆的形成与原料中Ge02与Si的比率有关，若Si含量过低，只会生成木渣状的氧化锗线。此外，在原料中添加SiC，同样得到Ge/SiOx纳米电缆，其纳米电缆线身更长，核芯厚度增加，外壳厚度减小。但是纳米电缆的形状不规则，粗细不均匀。另外，还分析了其他实验条件下获得的特殊结构。以氧化锗粉末为原料，利用水热法，在470℃，13MPa下，制备出大量一维氧化锗纳米结构。通过扫描电镜，透射电镜，XRD等对产物进行表征。结果表明产物中除了纳米线这种常规结构以外，还存在纳米针和纳米双针的特殊结构。所得Geo2一维纳米结构为单晶，属六方晶系。这种氧化锗一维纳米材料在221nm波长的激发下，发光波段在368nm、472nm及545nm位置处出现发射峰。发光与纳米线、纳米针以及纳米双针结构中的激子复合和缺陷有关，并分析了纳米针的形成机理。采用水热法，以Mgo，Sio2原料，在无碱环境下合成纤蛇纹石纳米管。利用X射线衍射，扫描电镜，透射电镜等对纤蛇纹石的形貌，晶体结构进行表征。研究发现所获得的纤蛇纹石纳米管是一种菱方晶体结构。其直径均匀，外径约为30-50nm，内径大约6~8nm，长度达几百纳米。纳米管沿着[006方向卷曲成形。差热分析表明纤蛇纹石晶体纯净且结构均匀。纳米管的红外光谱与天然纤蛇纹石的红外光谱相似。同时，分析了反应过程中的温度以及压力随时间的变化，推测水参加了反应。此外，以碳酸镁为原料，得到氧化镁纳米晶片，其厚度为10nm，六方形的边长为1~21nm。 收起