二維金屬氧化物納米材料的制備和表征研究.pdf

1、二維納米材料由于在光電器件方面優(yōu)越的性能受到人們的廣泛關(guān)注。針對(duì)二維納米材料石墨烯零帶隙無(wú)法構(gòu)筑高開(kāi)關(guān)比晶體管和光電器件這一問(wèn)題,探索具有較大帶隙的二維納米材料成為亟待解決的問(wèn)題。各種各樣的過(guò)渡族金屬氧化物如:MoO3、WO3、V2O5,它們都具有能剝離成二維納米片的層狀結(jié)構(gòu)。這種二維納米結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出很多優(yōu)異的性能,在場(chǎng)效應(yīng)晶體管、光電水解、鋰離子電池、氣體傳感、電致變色等方面都有潛在的應(yīng)用。本論文主要介紹了具有寬帶隙的WO3·H2O和?

2、-MoO3的制備和表征:
　　用鎢片為原料在80℃水浴加熱與0.5M硝酸反應(yīng)制備了WO3·H2O。WO3·H2O呈黃色,XRD顯示W(wǎng)O3·H2O為正交相晶體,SEM結(jié)果表明WO3·H2O納米片為排列雜亂無(wú)章的矩形的層狀結(jié)構(gòu)。Raman光譜與通過(guò)機(jī)械剝離在硅片上的拉曼光譜做了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)拉曼峰藍(lán)移。我們分別研究了制備溫度和時(shí)間對(duì)樣品形貌的影響,結(jié)果表明溫度升高 WO3·H2O納米片集結(jié)成塊。而反應(yīng)時(shí)間幾乎對(duì)樣品形貌沒(méi)任何影響。

3、　　由于 WO3·H2O長(zhǎng)在 W片表面,他們之間結(jié)合非常緊密,難以通過(guò)膠帶機(jī)械剝離下WO3·H2O納米片,因此我們尋找到另外一種金屬氧化物MoO3。首先用MoO3粉末為原料加熱蒸發(fā)在石英片上沉積了MoO3層狀材料。XRD結(jié)果表明MoO3是正交相晶體,AFM測(cè)出MoO3一個(gè)雙層結(jié)構(gòu)中的單分子層厚度為0.67nm,這一結(jié)果與理論值0.7nm非常接近。用類似機(jī)械剝離石墨的方法成功的膠帶剝離 MoO3,在300nm硅片上制備出不同厚度的MoO3