高纯度硅纳米线的制备及其应用

论文摘要

本论文的初期工作是制备层状有序的、含氧量低的高纯度硅纳米线。接着,研究重点是在制备得到的一维硅纳米线上进行修饰。实验结果表明,得到的复合材料作为一种性能良好的催化剂可用在催化反应中,并有望在生物传感方面开辟新领域。我们的工作主要包括以下三个方面;1通过一种新的合成路径,在高温管式炉中利用二氧化硅晶体和氢气得到大量高纯度的层状有序的硅纳米线。SEM图片表明样品是平均直径为65nm的纳米线。EDX谱图揭示所得产物的硅氧含量比高达96.5;3.5。2团聚一直是纳米催化剂运用上的一大障碍。我们利用合成的层状硅纳米线并在其表面修饰上Pd纳米粒子得到负载型催化剂,运用在硼氢化钠对亚甲蓝的催化还原反应中。结果表明,与单独的Pd纳米粒子催化剂和聚合物担载的Pd粒子催化剂相比,Pd/Si催化性能比两者都要好;且可以循环使用50次后催化性能只下降20%。3由于硅纳米线自身一些独特的性质,有望在生物传感器方面寻找一些运用领域,但是硅线在各种溶剂中的不溶性是主要突破难题。本实验的目的是寻求合适的表面活性剂和聚合物对硅线进行修饰,提高硅纳米线在水中的溶解度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 硅纳米线的研究进展
• §1.1 引言
• §1.2 准一维纳米材料的研究现状
• §1.3 硅纳米线的概述
• §1.4 硅纳米线的物理性能研究
• §1.5 硅纳米线纳米电子器件中的应用
• §1.6 硅线制备技术的简介
• §1.7 立题依据及主要工作
• 参考文献
• 第二章 高纯度层状有序硅纳米线的制备及表征
• §2.1 选题意义
• §2.2 实验部分
• §2.3 结果与讨论
• §2.4 本章小结
• 参考文献
• 第三章 硅纳米线担载Pd纳米粒子催化还原亚甲蓝
• §3.1 引言
• §3.2 选题意义
• §3.3 实验部分
• §3.4 结果与讨论
• §3.5 本章小结
• 参考文献
• 第四章 水溶性硅纳米线的制备
• §4.1 引言
• §4.2 选题意义
• §4.3 实验部分
• §4.4 结果与讨论
• §4.5 实验展望
• 参考文献
• 附录
• 1.硕士期间完成的论文
• 2.致谢