【正文】
值得所需濃度的前驅液, 將其以填充度為 %裝入反應釜,控制反應時間為 8 h,反應溫度分別為 160℃、180℃、200℃。物鏡將來自樣品不同部位、傳播方向相同的電子在其背焦面上會聚為一個斑點,沿不同方向傳播的電子相應地形成不同的斑點,其中散射角為零的直射束被會聚于物鏡的焦點,形成中心斑點。為了和掃描電子顯微鏡區(qū)分,這種電子顯微鏡有時也稱為透射電子顯微鏡。當 V=50kV 時,λ =;當V=100kV 時,λ= 。 X 射線衍射各類晶體結構都可用 X 射線衍射法測定。三是“原位結晶”機制,當選用常溫常壓下不可溶的固體粉末,凝膠或沉淀為前驅物時,如果前驅物和晶相的溶解度相差不是很大時,或者“溶解結晶”的動力學速度過慢,則前驅物可以經過脫去羥基(或脫水) ,原子原位重排而轉變?yōu)榻Y晶態(tài)。最終產品的長度可由源材料的供應時間來控制。YF3 能帶隙寬(10 eV)并且 Y3+離子與其他三價稀土離子匹配的晶格點陣使其很容易被其它三價稀土離子取代而不需要額外的電荷補償,使 YF3 成為一種非常重要的稀土熒光基質材料之一,它在新型激光材料、上/下轉換材料方面有著其潛在的用途。再下一步是建邏輯門。 b)力學性質通常情況下,隨著尺寸的減小,納米線會體現(xiàn)出大塊材料更好的機械性能。第一,當線寬小于大塊材料自由電子平均自由程的時候,載流子在邊界上的散射現(xiàn)象將會顯現(xiàn)。 f)生物醫(yī)藥材料應用 納米粒子比紅血細胞(6~9nm)小得多,可以在血液中自由運動,如果利用納米粒子研制成機器人,注入人體血管內,就可以對人體進行全身健康檢查和治療,疏通腦血管中的血栓,清除心臟動脈脂肪沉積物等,還可吞噬病毒,殺死癌細胞。使用納米技術制成的陶瓷、纖維廣泛地應用于航空、航天、航海、石油鉆探等惡劣環(huán)境下使用。合肥美菱集團從 1996 開始研制納米冰箱,可折疊的 pvc 磁性冰箱門封不發(fā)霉,用的是抗菌涂料,里面的果盤都采用納米材料,發(fā)展輕工、電子和家用電器可以帶動涂料、材料、電子原器件等行業(yè)發(fā)展;其次是紡織。近年來,不少公司致力于把光催化等納米技術移植到水處理產業(yè),用于提高水的質量,已初見成效;采用稀土氧化鈰和貴金屬納米組合技術對汽車尾氣處理器件的改造效果也很明顯;治理淡水湖內藻類引起的污染,最近已在實驗室初步研究成功。納米技術的應用研究正在半導體芯片、癌癥診斷、光學新材料和生物分子追蹤 4 大領域高速發(fā)展。美國 2022 年通過了“國家納米技術啟動計劃(National Technology Initiative) ”,年度撥款已達到 5 億美元以上。美國《化學與工程新聞》雜志還發(fā)表題為“ 稻草變黃金 從四氯化碳(cc14)制成金剛石”一文,予以高度評價。 近年來,我國在功能納米材料研究上取得了舉世矚目的重大成果,引起了國際上的關注。美國白宮戰(zhàn)略規(guī)劃辦公室還認為納米材料是納米技術最為重要的組成部分。利用新物性、新原理、新方法設計納米結構原理性器件以及納米復合傳統(tǒng)材料改性正孕育著新的突破。按化學組份,可分為納米金屬、納米晶體、納米陶瓷、納米玻璃、納米高分子和納米復合材料。水熱合成不同形態(tài) YF3納米線及其表征 摘 要本課題采用以 NH4F 為氟源,Y(NO 3)3 為釔源,在不同反應溫度,不同 PH 值的條件下,通過簡單的水熱法合成了納米粉體沉淀,經洗滌、過濾、干燥粉碎、真空脫水制得不同形態(tài)的氟化釔晶體,再經過 X 射線衍射(XRD)結果表明所得的產物確實為 YF3 晶體。按材料物性,可分為納米半導體、納米磁性材料、納米非線性光學材料、納米鐵電體、納米超導材料、納米熱電材料等。 1)研究形狀和趨勢 納米材料制備和應用研究中所產生的納米技術很可能成為下一世紀前 20 年的主導技術,帶動納米產業(yè)的發(fā)展。在《自然》的報道中還特別提到美國已在納米結構組裝體系和高比表面納米顆粒制備與合成方面領導世界的潮流,在納米功能涂層設計改性及納米材料在生物技術中的應用與歐共體并列世界第一,納米尺寸度的元器件和納米固體也要與日本分庭抗禮。一是大面積定向碳管陣列合成:利用化學氣相法高效制備純凈碳納米管技術 [7],用這種技術合成的納米管,孔徑基本一致,約 20urn,長度約 100pm,納米管陣列面積達到 3mm2。 我國納米材料和納米結構的研究已有 10 年的工作基礎和工作積累,在“八五”研究工作的基礎上初步形成了幾個納米材料研究基地,中科院上海硅酸鹽研究所、南京大學、中科院固體物理所、中科院金屬所、物理所、中國科技大學、清華大學和中科院化學所等已形成我國納米材料和納米結構基礎研究的重要單位。美國科技戰(zhàn)略的重點已由過去的國家通信基礎構想轉向國家納米技術計劃??梢灶A測:不久的將來納米金屬氧化物半導體場效應管、平面顯示用發(fā)光納米粒子與納米復合物、納米光子晶體將應運而生;用于集成電路的單電子晶體管、記憶及邏輯元件、分子化學組裝計算機將投入應用;分子、原子簇的控制和自組裝、量子邏輯器件、分子電子器件、納米機器人、集成生物化學傳感器等將被研究制造出來 [9]。 c)能源環(huán)保中的納米技術:合理利用傳統(tǒng)能源和開發(fā)新能源是我國當前和今后的一項重要任務。人造纖維是化纖和紡織行業(yè)發(fā)展的趨勢,中國紡織要在進入 wto 后能占據(jù)有利地位,現(xiàn)在就必須全方位應用納米技術、納米材料。 b)磁學性質 當代計算機硬盤系統(tǒng)的磁記錄密度超過 ,在這情況下,感應法讀出磁頭和普通坡莫合金磁電阻磁頭的磁致電阻效應為 3%,已不能滿足需要,而納米多層膜系統(tǒng)的巨磁電阻效應高達 50%,可以用于信息存儲的磁電阻讀出磁頭,具有相當高的靈敏度和低噪音。在醫(yī)藥方面,可在納米材料的尺寸上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的藥品納米材料粒子將使藥物在人體內的輸運更加方便。例如,銅的平均自由程為 40nm。強度變強,韌度變好。依靠簡單的把幾個 PN 節(jié)連到一起,研究者創(chuàng)造出了所有基礎邏輯電路:與、或、非門都已經可以由納米線交叉來實現(xiàn)。又由于材料的形貌、尺寸等對其功能性質產生重要影響,因此近來許多研究正致力于控制材料形貌和尺寸以期達到對其性能進行裁剪的目的。具有交替原子的超級網(wǎng)格結構的化合物納米線可以通過在生長過程中交替源(材料)供應來實現(xiàn)。 水熱法的特點在高溫高壓下,水處于超臨界狀態(tài),物質在水中的物理與化學反應性能均有很大的變化,和其他方法相比,水熱合成具有自己的特點:(a)由于在水熱條件下,反應物的性能的改變,活性提高,水熱合成有可能代替某些固相反應,促進低溫化學的發(fā)展;(b)由于在水熱條件下特殊的中間態(tài)以及特殊相易于生成,因此能合成具有特殊結構或者特種凝聚態(tài)的新化合物;(c)在水熱低溫條件下能使低熔點化合物,高蒸汽壓而不能在熔體生成的物質,高溫分解相晶化或生成;(d)水熱的低溫,等壓,溶液條件下,有利于生長具有平衡缺陷濃度,規(guī)劃取向,晶體完美的晶體材料,且合成產物高以及易于控制產物晶體的粒度;(e)易于調節(jié)水熱條件下的環(huán)境氣象,有利于低價,中間價與特殊價化合物的生成,并能均勻地進行摻雜。當 X 射線作用于晶體時,大部分射線將穿透晶體,極少量射線產生反射,一部分被晶體吸收。電子波的波長可以短到光波的,而且?guī)щ娏W釉诖艌鲋心軌蚓劢?,于是人們?lián)想到用電子波代替光波,突破傳統(tǒng)光學顯微鏡分辨能力的限制,這樣就產生了電子顯微鏡。電子束的穿透能力很弱,因此要求被測的樣品很薄,例如,在 100kV 加速電壓下,電子束一般只能穿透 100nm。這樣,在物鏡的背焦面上便形成了衍射花樣,而在物鏡的像平面上,這些電子束重新組合相干成像。反應完成后把從反應釜中取出的粉體用去離子圖 26YF3粉體的制備工藝YF3 粉體Y[鍵入文檔的引述或關注點的摘要。5) 流程圖如下: 5 YF3納米粒子的制備 本課題采用以 NH4F 為氟源,Y(NO 3)3為釔源得到的是不同化學配比的前驅物。當照明系統(tǒng)提供的相干性很好的照明電子束穿越樣品后便攜帶樣品的結構信息,沿各自不同的方向傳播(比如,當存在滿足布拉格方程的晶面組時,可在與入射束成 2θ 角的方向上產生衍射束)。整個電子顯微鏡還包括高壓電源,向電子透鏡提供穩(wěn)定電流的電源控制系統(tǒng)和真空系統(tǒng)。在電壓V 的加速下,電子波的波長為 λ= h/(2meV)1/2=(21)式中,的單位為 nm;V 為加速電壓,單位為 V。3 YF3水熱合成實驗表征方法 X射線衍射分析(XRD) X 射線衍射法是目前測定晶體結構的重要手段,應用極為廣泛。如此反復,只要反應時間足夠長,前驅物將完全溶解,生成相應的晶粒。一旦達到了超飽和,源(材料)將固化,并從納米簇上向外生長。納米稀土氟化物近幾年來引起了人們的廣泛關注,如李亞棟等合成了氟勒烯狀的稀土氟化物和其它形貌的納米晶 [1617];嚴純華等則合成了單分散的氟化鑭三角片 [18];最近,Liu Z M 等合成了圓盤狀的氟化銪超結構稀土氟化物通常有著低的聲子能量 ,且它有著良好的熱穩(wěn)定性和環(huán)境穩(wěn)定性以及由于所以稀離子摻雜的氟化物均具有溶解性好和無毒的特點而使它們成為理想的稀土發(fā)光基質材料。第二種方法是化學的:沿一條線摻不同的雜質。量子化的電導率可以在 25nm 的硅鰭中觀測到(Tilke et. al., 2022),導致閥電壓的升高。這主要是由以下原因引起的。由于量子尺寸效應,納米半導體微粒的吸收光譜一般存在藍移現(xiàn)象,其光吸收率很大,所以可應用于紅外線感測器材料。應用納米技術制成超細或納米晶粒材料時,其韌性、強度、硬度大幅提高,使其在難以加工材料刀具等領域占據(jù)了主導地位。首先是家電、輕工、電子行業(yè)。我們現(xiàn)在已經制備成功了一種對甲醛、氮氧化物、一氧化碳能夠降解的設備,可使空氣中的大于 10ppm 的有害氣體降低到 ,該設備已進入實用化生產階段;利用多孔小球組合光催化納米材料,已成功用于污水中有機物的降解,對苯酚等其它傳統(tǒng)技術難以降解的有機污染物,有很好的降解效果。 納米產業(yè)發(fā)展趨勢 經過幾十年對納米技術的研究探索,現(xiàn)在科學家已經能夠在實驗室操縱單個原子,納米技術有了飛躍式的發(fā)展。目前在歐美日上已有多家廠商相繼將納米粉末和納米元件產業(yè)化,我國也在國際環(huán)境影響下創(chuàng)立了一些影響不大的納米材料開發(fā)公司。七是用催化熱解法制成納米金剛石;在高壓釜中用中溫(70℃)催化熱解法使四氯化碳和鈉反應制備出金剛石納米粉,論文發(fā)表在 1998 年的《科學》雜志上。在納米材料的表征、團聚體的起因和消除、表面吸附和脫附、納米復合微粒和粉體的制取等各個方面都有所創(chuàng)新,取得了重大的進展,成功地研制出致密度高、形狀復雜、性能優(yōu)越的納米陶瓷;在世界上首次發(fā)現(xiàn)納米氧化鋁晶粒在拉伸疲勞中應力集中區(qū)出現(xiàn)超塑性形變;在顆粒膜的巨磁電阻效應、磁光效應和自旋波共振等方面做出了創(chuàng)新性的成果;在國際上首次發(fā)現(xiàn)納米類鈣鈦礦化合物微粒的磁嫡變超過金屬 gd;設計和制備了納米復合氧化物新體系,它們的中紅外波段吸收率可達 92%,在紅外保暖纖維得到了應用;發(fā)展了非晶完全晶化制備納米合金的新方法;發(fā)現(xiàn)全致密納米合金中的反常 hall-petch 效應。美國基礎研究的負責人威廉姆斯說:納米技術本來的應用遠遠超過計算機工業(yè)。納米尺度基元的表面修飾改性等形成了當今納米材料研究新熱點,人們可以有更多的自由度按自己的意愿合成具有特殊性能的新材料。還有就是以上各種形式的復合材料。用掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)對產物的形貌表征,表明產物是納米線結構關鍵詞:納米線,水熱合成,YF 3 Room temperature, controlled synthesis of nanowires of different forms and Characterization YF3ABSTRACTThis topic used to NH4F as the fluoride source, Y (NO3) 3 as the yttrium source, at different reaction temperatures, under conditions of different PH values, by a simple hydrothermal synthesis of nano powder precipitation, washing, filtration, dried and crushed vacuum dehydration of various forms of yttrium fluoride crystals, through the Xray diffraction (XRD) results show that the product obtained indeed YF3 crystal. By scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) characterization of the morphology of the product, that product is nanowireKEYWORDS: Nanowires ,hydrothermal Synthesis,YF3 目 錄摘 要 ...........................................................................................................................................IABSTRACT...........