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188宝金博页面版: 基于自然生物模板的半导体功能材料及其气敏性能的研究

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内容提示: 摘要lIII I I il 11 1 III I Ill l IIIY 2 2 9 0 5 4 8随着现代科学技术的迅猛发展, 纳米功能材料给人类带来了福音。 设计简单、 易操作、 成本低廉、 绿色环保的工艺流程具有重要的意义, 是当今纳米材料研究的热点。 放眼大自然奇观, 自然生物体经过数千年的进化后, 形成了精细巧妙的微观结构。 设想若将这些结构引入到纳米材料中, 构筑具有生物精细分级结构的纳米功能材料, 将成为制备功能材料的一种有效捷径。本论文以仿生复制自然生物材料结构为研究思想, 以简单的浸渍. 煅烧为工艺路线,依照结构. 功能一体化的原则, 探索设计了一系列具有蛋膜结构( - - 维网状多孔结构)和蝴蝶鳞片结构( 多孔分级...

文档格式:PDF | 页数:74 | 浏览次数:16 | 上传日期:2014-11-22 17:46:36 | 文档星级:
摘要lIII I I il 11 1 III I Ill l IIIY 2 2 9 0 5 4 8随着现代科学技术的迅猛发展, 纳米功能材料给人类带来了福音。 设计简单、 易操作、 成本低廉、 绿色环保的工艺流程具有重要的意义, 是当今纳米材料研究的热点。 放眼大自然奇观, 自然生物体经过数千年的进化后, 形成了精细巧妙的微观结构。 设想若将这些结构引入到纳米材料中, 构筑具有生物精细分级结构的纳米功能材料, 将成为制备功能材料的一种有效捷径。本论文以仿生复制自然生物材料结构为研究思想, 以简单的浸渍. 煅烧为工艺路线,依照结构. 功能一体化的原则, 探索设计了一系列具有蛋膜结构( - - 维网状多孔结构)和蝴蝶鳞片结构( 多孔分级网状结构)的金属氧化物半导体纳米材料, 还对这些材料的功能进行了研究讨论。 主要研究内容如下:1. 通过引用自然生物鸡蛋内膜为模板, 采用浸渍. 煅烧相结合的处理工艺合成了介孔分级结构半导体材料a . F e20 3。 所制备的Q . F e20 3成功地复制了蛋膜的形态结构, 拥有较大的比表面积。 另外, 蛋膜结构ct- F e20 3还具有优良的气敏性能。 在三维网状分级结. 构中, 存在大量内外部互相连接的空心纳米管, 这种独特的构造为气体的扩散和传输提供了有利的通道。 期望这种绿色、 温和、 简单的合成方法为构筑分级结构材料提供一个有用的平台. 并且希望在更多领域中得到应用。2. 在蛋膜结构a . F e20 3研究的基础上, 我们选择巴黎翠凤蝶的蝶翅鳞片为生物模板。最终成功复制出了蝶翅形态结构的氧化铁, 对硫化氢和丙酮气体具有良好的气敏性能,与对比样品( 无模板的氧化铁)进行对比, 发现蝶翅鳞片的引入大大提高了材料的气敏性能。 这种蝶翅结构本身具有独特的多孔分级结构, 这种结构具有比较大的表面积和通透性, 对气体的吸附和传输具有很大的帮助作用。 该生物模板法又为功能材料的制备提供了一条较为简洁、 廉价、 绿色的合成工艺, 对功能材料的发展具有重要的影响。3. 再次采用廉价易得的鸡蛋蛋膜为生物模板, 制备了具有蛋膜形态三维交叉结构多孔的V 20 5材料。 研究发现, 前驱液的生长浓度对材料的微观结构有着重大的影响。 研究结果发现前驱液浓度为2. O g /30 0 m I. . 时, 元件对乙醇表现出了最佳的气敏性能。 这对开发多孔结构气敏性能材料的优化条件提供了一定的参考价值。

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