液相激光熔蚀诱导碲及其化合物纳米晶的生长研究

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液相激光熔蚀技术(Laser Ablation in Liquids,LAL)具有独特的热力学和动力学特征,是制备多种亚稳态纳米晶的强有力技术手段,基于LAL技术制备的亚稳态纳米晶通常具有高化学反应活性、清洁颗粒表面、高分散性和尺寸分布可控等特点。以这种亚稳态纳米晶作为反应前驱体,通过化学反应或组装过程能够简单、高效地获得多种纳米材料与纳米结构。探索液相介质分子诱导的纳米晶的生长和组装过程具有重要意义,LAL制备的纳米晶为研究液相介质分子诱导纳米晶生长和相变提供了可靠的物质基础。本论文以具有特殊螺旋结构和各向异性特征的六方相碲作为研究对象,采用LAL技术在不同溶剂中获得了不同亚稳碲纳米晶,研究了溶剂小分子对碲纳米晶形貌和结构的影响,并通过化学反应或组装过程进一步得到碲基纳米材料与纳米结构。  本研究主要内容包括:⑴亚稳态碲纳米颗粒的制备及其化学反应活性研究。利用液相激光熔蚀技术在去离子水中制备了亚稳态碲纳米颗粒,除了对碲纳米颗粒进行详细的物相和结构表征,还以碲胶体溶液为反应前驱体研究了亚稳态碲纳米颗粒的高化学反应活性,通过与Ag+进行化学反应成功制备了碲化银纳米晶,也为碲化银纳米晶的成功制备为碲化物的合成提供了新思路。⑵不同溶剂影响的碲纳米结构制备及其结构演变。基于液相激光熔蚀技术在不同溶剂中熔蚀碲靶材,能够获得具有不同形貌的碲纳米结构,我们从碲纳米结构的表征结果和液相激光熔蚀技术特点两方面分析了两种纳米结构形成过程,同时研究了液相介质分子诱导两种亚稳态纳米结构的生长和相变过程。⑶硒碲合金纳米材料的制备。以液相激光熔蚀技术制备的亚稳态Se和Te胶体溶液作为合金化反应前驱体,通过相转移和陈化过程实现了亚稳态Se、Te单质的合金化,合金化过程中Te纳米晶为非晶态Se提供结晶位点,制备的Se/Te合金单晶纳米棒与Te纳米晶具有相同晶体结构,EDS图谱分析表明Se、Te均匀的分布在纳米棒结构中。
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