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注。針對二維納米材料石墨烯零帶隙無法構筑高開關比晶體管和光電器件這一問題,探索具有較大帶隙的二維納米材料成為亟待解決的問題。各種各樣的過渡族金屬氧化物如:MoO3、WO3、V2O5,它們都具有能剝離成二維納米片的層狀結構。這種二維納米結構表現(xiàn)出很多優(yōu)異的性能,在場效應晶體管、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結果表明WO3·H2O納米片為排列雜亂無章的矩形的層狀結構。Raman光譜與通過機械剝離在硅片上的拉曼光譜做了對比,發(fā)現(xiàn)拉曼峰藍移。我們分別研究了制備溫度和時間對樣品形貌的影響,結果表明溫度升高 WO3·H2O納米片集結成塊。而反應時間幾乎對樣品形貌沒任何影響。

3、　　由于 WO3·H2O長在 W片表面,他們之間結合非常緊密,難以通過膠帶機械剝離下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結果表明MoO3是正交相晶體,AFM測出MoO3一個雙層結構中的單分子層厚度為0.67nm,這一結果與理論值0.7nm非常接近。用類似機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