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Ag掺杂ZnO纳米线酒敏性能的研究

灵敏 , 朱长纯 , 岳苗 , 范新会 , 祁立军

功能材料

利用浸渍法将ZnO纳米线浸渍AgNO3溶液中制备了Ag 掺杂的ZnO纳米线.借助X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对纳米线的晶体结构和形貌进行了表征.结果表明纳米线既含面心立方结构的Ag又含有六方纤锌矿结构的ZnO.三维网络结构的ZnO纳米线被一层致密的Ag颗粒包裹并在其表面形成了大量的具有高比表面剂的孔洞结构.将纯的和Ag掺杂的ZnO 纳米线都作为酒敏传感材料,在酒精浓度为0.001%,工作温度为150~400℃的范围内测试了它们的气敏特性,结果显示,Ag掺杂的ZnO纳米线的酒精灵敏度比纯ZnO纳米线提高了14.在工作温度为350℃的条件下测试了它们的响应-恢复时间.气敏元件的酒敏特性主要归结表面吸附效应.

关键词: 掺杂 , ZnO纳米线 , 气敏传感器

ZnO纳米线气敏元件对单一气体浓度的判定研究

灵敏 , 范新会 , 岳苗 , 祁立军 , 严文

功能材料

以不同金属掺杂的ZnO纳米线为气敏材料,在350℃下对不同浓度的H2气体进行了气敏性能测试.结果表明,掺杂Ag的ZnO纳米线在H2浓度为2.52×10(-3)时具有较高的气体灵敏度28.549.同时,利用Origin软件对测得的气敏性能曲线进行线性拟合,对未知的H2浓度进行了有效判定.还对金属掺杂提高ZnO纳米线气敏性能的原因进行了分析,认为金属的化学状态可能是ZnO纳米线气敏性能提高的物理本质.

关键词: ZnO纳米线 , 气体灵敏 , 气体浓度 , 线性拟合

外加电场制备CdS纳米线阵列、纳米带和纳米管

灵敏 , 祁立军 , 范新会 , 严文 , 朱长纯

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.07.020

在外加电场的条件下利用物理热蒸发法成功制备出CdS纳米线阵列、纳米带和纳米管,纳米线阵列沿平行电场方向生长.借助SEM、EDX和TEM以及XRD,研究了外加电场对CdS纳米线生长的影响.结果表明:外加电场大大促进了CdS纳米线定向排列生长;但是,低温区获得的CdS纳米带和纳米管没有任何方向性.

关键词: CdS纳米线 , 纳米带 , 纳米管 , 外加电场

硅微米晶须的定向排列生长

灵敏 , 范新会 , 严文

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2004.03.014

利用物理热蒸发法在1 016~1 066℃的温度范围内成功制备出定向排列生长的硅微米晶须.借助扫描电子显微镜(SEM),X射线能谱分析仪(EDX)和透射电子显微镜(TEM)研究了硅微米晶须的形貌、化学成分及晶体结构,讨论了环境压力对硅微米晶须生长有序性的影响.研究结果表明,在环境压力为13.3kPa时,硅微米晶须均垂直衬底表面生长,定向排列生长的硅微米晶须面积可达13mm×6mm;硅微米晶须的生长遵循气-液-固(VLS)机制;透射电子显微镜观察及选取电子衍射花样表明,硅微米晶须的球形头部为晶体,杆的中部为晶体外包覆非晶体的结合体,杆的尾部为非晶体;环境压力越低,硅微米晶须的定向排列的方向性越好.

关键词: 硅微米晶须 , 定向排列 , 环境压力

外加电场条件下制备定向排列的硅纳米线

灵敏 , 祁立军 , 范新会 , 刘建刚 , 严文

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2005.04.008

在外加电场的条件下,利用物理热蒸发法制备出定向排列的非晶硅纳米线,借助扫描电镜、X射线能谱分析仪和透射电镜等对硅纳米线进行了研究.结果表明:定向排列的硅纳米线以两种形式存在,一种是分散的平行排列,另一种是象麻花状的定向排列.同时,硅纳米线一般都处在两个结点之间;当电场不稳定时,可得到部分分叉的硅纳米线.

关键词: 硅纳米线 , 定向排列 , 外加电场

ZnO纳米线的制备及其光学性能

张克良 , 范新会 , 灵敏 , 马雪红 , 严文

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.03.022

采用物理热蒸发ZnS粉的方法,制备出了大规模的线状和棒状ZnO纳米结构.借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、激光拉曼光谱仪以及荧光光谱仪研究了ZnO纳米线的表面形貌、内部结构及其光学性能.结果表明,所得到的ZnO纳米线是六方的单晶结构,而且具有较好的发光性能和良好的结晶性.纳米线长约2~5μm,直径约60nm,其生长机制为气-固(VS)机制.

关键词: 热蒸发法 , 氧化锌纳米线 , 光学性能

掺杂Nd对ZnO 电子结构和光学性质的影响

韦建松 , 灵敏 , 范新会 , 罗贤

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.增刊(Ⅰ).009

研究分析了 Nd 掺杂对 ZnO 体系的电子结构和光学性质的影响;根据密度泛函理论(DFT),采用第一性原理平面波超软赝势方法,对 Nd 掺杂的 ZnO晶体结构进行几何优化,并计算体系的能带结构、总态密度、分波态密度、光学性质;结果表明,掺杂后体系晶格常数增大,带隙变宽,费米能级进入导带,介电常数、吸收系数发生较大变化;Nd 是一种有效的 ZnO 体系施主掺杂元素;Nd的掺入提高了 ZnO 体系的导电性能,改善了光学性能。

关键词: 密度泛函 , ZnO , 电子结构 , 光学性质 , Nd 掺杂

提高丝网印刷ZnO纳米针场发射均匀性稳定性

灵敏 , 朱长纯

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.04.008

针对现有的ZnO纳米针场发射均匀性、稳定性不良的问题,本文提出丝网印刷碳纳米管(CNTs)掺杂过滤的ZnO纳米针的方法来提高其均匀性和稳定性.场发射特性测试表明,ZnO纳米针经过滤后可以提高场发射均匀性,CNTs的掺杂提高了印刷ZnO纳米针薄膜的场发射电流密度和稳定性,印刷CNTs掺杂的ZnO纳米针薄膜在烧结温度为450℃时,印刷ZnO纳米针薄膜的场发射电流密度较高.该方法在ZnO纳米针场发射显示器的制作中有很好的实际应用价值.

关键词: ZnO纳米针 , 场发射 , 均匀性 , 稳定性

热蒸发铜粉法制备硅纳米线的研究

刘建刚 , 范新会 , 陈建 , 灵敏 , 严文

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.04.030

研究发现,热蒸发铜粉即可在硅衬底上直接生长出硅纳米线.场发射电子扫描电镜和透射电镜分析表明,纳米线的形貌、结构及生长机制,随沉积区域的不同而变化.在高温沉积区,硅纳米线高度弯曲且相互缠绕,按气-液-固机制生长;在低温沉积区,高度定向生长的直硅纳米线,规整地排列在硅衬底表面,其生长机制是氧化辅助生长机制.

关键词: 热蒸发 , 硅纳米线 , 气-液-固机制 , 氧化辅助生长机制

外加电场对硅纳米线生长影响的研究

灵敏 , 范新会 , 刘建刚 , 刘春霞 , 严文

材料导报

主要介绍用物理热蒸发法制备硅纳米线阵列,借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析仪(EDX)和透射电子显微镜(TEM)观察硅纳米线的形貌,分析其化学成分及晶体结构,研究非晶硅纳米线在外加电场下的生长过程,讨论外加电场对非晶硅纳米线定向排列生长的影响以及铜粉在其中起的作用.

关键词: 硅纳米线 , 定向排列 , 外加电场 , 带电团簇模型

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