论文部分内容阅读
对一维纳米结构材料纳米管状物的制备和合成,人们已经进行了广泛的研究。由于纳米结构材料是获取并发展纳米器件的基础,低维纳米结构材料又具有独特的物理和化学性质,近年来,该方面的研究受到了高度的重视,多种一维纳米结构材料被制备出来,其物化性能也被广泛研究。 纳米技术的研究是当前的研究热点,而实现纳米结构器件化是纳米科学研究的方向,要实现纳米器件化必须首先实现纳米功能体在纳米尺度上的有序组装。目前对于纳米有序体系的构筑有很多种技术,如刻蚀、自组装、LB技术组装等等。利用LB技术的组装可以实现在纳米尺度上分子的可控排布,形成特殊的纳米图案。 基于以上背景,本论文主要涉及了以下三方面的工作: (1)水热合成了钛酸和钛酸钠纳米管,并对其荧光光谱和激发光谱进行了研究。钛酸和钛酸钠纳米管在使用可见光激发时,都能产生光致发光现象,当使用不同波长的可见光激发钛酸和钛酸钠纳米管时,能够得到不同强度的发光谱带,且发光峰的位置随着激发光的变化发生较大范围的移动。实验发现,当纳米管钛酸在干燥气氛下长期放置时,纳米管的发光性质相当稳定,但当纳米管在水气氛下放置后,纳米管钛酸的发光性质会发生大的改变,在可见光区存在的吸收和发射现象完全消失,虽然经过真空脱水处理后能够恢复,但发光现象与放置前相比会有一定的改变。纳米管钛酸钠在水气氛下长期放置后,荧光光谱没有变化,说明这种发光现象能够稳定存在。 (2)使用十六醇对纳米管钛酸进行了化学修饰,结果表明纳米管表面与十六醇发生酯化反应。修饰层的存在能够有效抑制纳米管钛酸对水的吸附,较好的保持纳米管钛酸特殊的发光现象。同时修饰后的钛酸纳米管可溶于氯仿等有机溶剂,为进一步的组装提供了实验保证。河南大学凝聚态物理专业2001级硕士学位论文2004.6 对修饰后的纳米管钦酸在液氮条件下的发光现象进行了研究,结果表明使用紫外区的光激发时,纳米管呈现固定波长为520nm的宽峰的新发射,这源于钦氧八面体中的自陷激子的辐射复合,在室温时这一宽发射带因热起伏而消失;当使用可见光激发时,纳米管钦酸的部分强荧光发射峰消失。(3)采用十八烷基三氯硅烷(O TS)对纳米管钦酸钠进行了化学修饰,发现修饰后纳米管钦酸钠转变为一种棒状结构,微区摩擦力像的结果表明,这种棒状结构表面疏水。 使用LB技术对修饰后得到的纳米棒进行了组装,使用原子力显微镜观察形貌,结果表明纳米棒排列混乱无序且有聚集现象;经二十二烷酸(BA)作为分散剂混合做膜后,纳米棒的分散性良好。经温度处理除去表面修饰层后,纳米棒的棒状结构能够得到保持。