[01075360]新型功能纳米材料制备及性能研究

1、二硫化钴纳米阵列的研究：(1)改变了模板制备的方法，成功地制备了带有硬质边框的AAO模板；(2)采用模板上不用任何的电极，只做成线的模具的方式在模板孔洞中成功地沉积了高度有序的磁性CoS<,2>纳米线阵列；(3)表征了CoS<,2>纳米线阵列的形貌，并通过XPS分析了元素的化合价态，EDS的分析证明们是符合化学计量比的。2、类金刚石纳米尖点阵列膜场发射性能研究：(1)尖点的平均直径为70nm，该尖点阵列膜是以类金刚石膜为基底，向外伸出规则六角形对称分布的纳米尖点阵列；(2)所制备的类金刚石纳米尖点阵列膜场发射性能非常优异；(3)在室温下进行氮掺杂的方式成功地降低了阵列膜的内应力，并且其综合性能也有一定程度的改善；(4)掺氮类金刚石纳米尖点阵列膜的场发射性能较之纯类金刚石纳米尖点阵列膜有一定的提高，最低开启电场降至0.01V/μm，发射电流也更加稳定，其发射性能也优于报道的其它碳基材料。3、一维结构纳米氧化锌、硫化锌的制备研究：(1)通过改变实验参数在不同氧气和氩气流中蒸发锌，分别在含有金催化剂和没有催化剂的多孔氧化铝表面，生长出了不同形貌的ZnO和Cd掺杂ZnO的一维纳米结构；(2)室温下的光致发光测试表明，ZnO一维纳米结构具有很强的绿色荧光带；(3)类似于生长ZnO，通过加热放入石英管中不同位置的Zn和单质硫，在多孔氧化铝膜板或石墨衬底上，生长出了线状、带状等一维纳米结构ZnS；(4)课题组首次发现，在锰、镉共掺杂的ZnS一维纳米结构中，有着很强的光致发光红光发射。关于掺杂ZnS中红光发射带的报道很少，而锰、镉共掺杂的ZnS的光学性质，尚未见有他人报道。4、纳米结构TiN薄膜的制备及其表面改性研究：(1)所沉积的TiN薄膜表面光滑、致密、缺陷少，纳米颗粒分布均匀；(2)磁过滤系统的过滤效果优异，磁过滤等离子体制备薄膜表面非常平滑干净，无大颗粒，而传统多弧镀制备薄膜布满粒径在微米级的大颗粒和孔洞；(3)磁过滤等离子体制备的TiN薄膜有非常明显的择优取向现象，而传统多弧镀制备的薄膜无明显择优取向；(4)FCAP薄膜中的晶粒大小、均匀性以及薄膜晶体结构的完整性都强烈地受沉积离子密度和能量的影响；(5)FCAP法沉积的TiN薄膜的摩擦学性能明显优于MAIP法沉积的TiN薄膜；(6)FCAP法沉积的TiN薄膜的耐腐蚀性远远优于不锈钢基底，起到了很好的保护作用。5、纳米氮化铜薄膜的制备及性能研究：(1)氮化铜薄膜的晶体结构主要受实验参数的影响；(2)所制备氮化铜薄膜均呈现典型的柱状结构，晶粒形状和薄膜择优生长方向相关；(3)通过对纯氮化铜纳米薄膜霍尔系数的研究，证明它属于电子型半导体，并通过霍尔系数随温度变化倒数关系求出了氮化铜纳米薄膜的禁带宽度；(4)对纯氮化铜薄膜的热稳定性进行了研究，发现薄膜具有很低的热分解温度，热分解前后薄膜的光学反射率有较大差别；(5)考虑到氮化铜薄膜的特殊结构，在氮化铜薄膜中掺入了不同的元素，诸如H、Ti、Ni、Al、Fe等。