Ga2O3及ZrO2一维纳米线的构筑及其功能研究.pdf

中文摘要 中文摘要 IIIIlIMllllllll)llllll)illllll)lllllllbllI Y2568664 随着纳米科技的发展，人们对新型半导体纳米材料研究的进一步深入，发现 金属氧化物半导体纳米材料具有一系列新颖的光学，电学以及热学等特性。金属 氧化物半导体纳米材料成为一种具有重要应用前景的功能器件材料，成为纳米材 料研究的又一热点。一维金属氧化物半导体纳米材料，具有一些新的特性，其研 究具有更加重要的意义。由于静电纺丝法具有技术简单，高效无污染，成本低等 优点，所以本论文通过静电纺丝技术和模板技术相结合的方法分别制备具有一维 纳米结构的Ga203和Zr02纤维。 制备过程中，分别以硝酸镓和硝酸锆为原料，聚乙烯吡咯烷酮为模板，通过 静电纺丝的方法制备Ga203和Zr02一维纳米纤维。并利用X射线衍射分析 吸收／漫反射光谱(UV-VisDRS)、荧光光谱(PL)等表征手段对纳米纤维的结构及 性质进行表征，此外还对制备的纳米材料在小分子检测方面进行了研究。 在Ga203一维纳米纤维的制备过程中，考察了纺丝电压，固化距离，煅烧温 度、升温速率以及煅烧时间对产物Ga203一维纳米纤维的形貌及晶相的影响。我 kV18 们通过调节纺丝的电压和固化距离，得到了最佳纺丝条件为18 cm。对前驱 体复合纤维进行热处理，得到了具有单斜相结构的fj-Ga203，并且随着煅烧温度 的升高产物的晶化程度逐渐增强，但温度改变并没有使纤维晶相发生转变。以RhB 为目标降解物，考察不同温度煅烧制备的[3-Ga203一维纳米纤维光催化性能。结 果表明，煅烧温度对13-Ga203的催化性能有很大的影响，不同温度煅烧制备的 Ga203原料的催化活性由强到弱依次为：13-Ga203(800oC)13-Ga203(700oC) 13-Ga203(900oC)13-Ga203(600oC)。此外，我们还研究了不同pH环境对催化活 性的影响，结果表明，pH=8时催化效果最理想。最后对制备的Ga203半导体材 料作为质谱无机基质检测小分子方面进行研究，结果表明该方法制备的Ga203纳 黑龙江大学硕士学1立论文 米材料能够应用在质谱小分子检测方面。 在ZrO：一维纳米纤维的制备过程中，考察了聚合物用量，煅烧温度对产物 Zr02一维纳米纤维的形貌及晶相的影响，结果表明：前驱体纤维的直径随着聚合 物用量的增加而增大，但是较小的用量易产生“珠串”结构，而用量大又易发生 阻塞，当PVPK-90用量为0．5000 g为最佳用量。低温煅烧得到的是四方相，随 着温度升高产生单斜相，并且随着煅烧温度的升高，单斜相的比例逐渐增大，当 温度升高到900oC和1000oC时，产物为纯单斜相。最后我们对制各的Zr02半导 体材料作为质谱无机基质检测小分子方面进行研究，结果表明，制备的半导体 Zr02同样能作为质谱的无机基质来检Nd,分子。 关键词：静电纺丝；氧化镓；氧化锆；光催化：无机基质 Abstract Abstract the With of semiconductornanomaterials development nanotechnology,novel havebeenwell inrecent hasbeenfoundthatthemetaloxide developed years．It semiconductornanomaterialhasaseriesofnovel andthermal nano—optical，electrical