硅烯制备研究获进展

硅与碳同属于元素周期表的IV族元素,同样在自然界和材料学中占据极端重要的地位。但以硅和碳为基础的晶体的组成结构又是如此不同:碳原子多以sp2杂化而形成层状的石墨结构,而硅原子多以sp3杂化而形成面心立方的金刚石结构。多年以来,人们一     

中科院兰化所：柔性二氧化钛基纳米杂化材料制备技术取得重要进展

中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室刘维民、周峰研究员带领的课题组在多孔二氧化钛纳米管制备高韧性同轴纳米杂化材料方面取得了重要进展。该研究将导电聚合物或金属纳米线和纳米管沉积在二氧化钛纳米管中形成两相交替排列的杂化复合材料,为高韧性二氧化钛纳米管／导电聚合物（半导体,金属）纳米线和纳米管同轴材料的大面积制备提供了新的便捷途径。     

我国柔性二氧化钛基纳米杂化材料制备技术取得重要进展

中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室刘维民、周峰研究员带领的课题组在多孔二氧化钛纳米管制备高韧性同轴纳米杂化材料方面取得了重要进展。该研究将导电聚合物或金属纳米线和纳米管沉积在二氧化钛纳米管中形成两相交替排列的杂化复合材料，为高韧性二氧化钛纳米管／导电聚合物（半导体，金属）纳米线和纳米管同轴材料的大面积制备提供了新的便捷途径。     

硅纳米管的各种制备方法

硅纳米管作为一种新型一维纳米材料,因其独特的性质有望在纳米电子器件、锂离子电池、传感器、场效应晶体管、磁性纳米器件、储氢器、光电子器件、场发射显示器件和量子计算机等方面获得非常广泛的应用.虽然研究人员早已在实验室中制备出硅纳米管,但是目前关于硅纳米管的研究报道不多,特别是关于硅纳米管的各种制备方法和不同种类型硅纳米管表征的综述类报道非常少.本文综述了关于硅纳米管几种最新及典型的制备方法,同时分析了几种典型硅纳米管的表征.最后总结了关于硅纳米管各种制备方法的优缺点,并且提出了几种改善硅纳米管性能的方法及在未来的研究重点.通过对硅纳米管最新研究进展的介绍以及相关叙述,希望能对硅纳米管未来的研究和应用提供帮助.     

自组生长碳纳米管的合成及其稳定性

本文介绍了自组生长硅纳米管的制备，并采用5wt％的HF酸对其稳定性进行了研究。HF酸可去除自组生跃硅纳米管的氧化物外层，只剩下晶体硅纳米管。这说明制备的砗纳米管是一种稳定结构，因而对其应用研究开发成为可能。研究表明，硅纳米管的稳定性与其形成生长过程密切相关。自组生长硅纳米管在纳米器件及场发射甚示屏等方面具有广泛的应用前景。     

铝掺杂单壁扶手型(6,6)硅纳米管电子结构和光电性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了铝掺杂对单壁扶手型(6,6)硅纳米管电子结构和光电性质的影响。结果表明,本征态硅纳米管属于直接带隙半导体,其禁带宽度为0.42eV,而铝掺杂硅纳米管为间接带隙半导体,其禁带宽度为0.02eV。单壁扶手型(6,6)硅纳米管的价带顶主要由Si-3p态电子构成,而其导带底则主要由Si-3p态电子决定。同时通过铝掺杂,使硅纳米管的禁带宽度变窄,吸收光谱产生红移,研究结果为硅纳米管在光电器件方面的应用提供了理论基础。     

碳锗掺杂对硅纳米管电子结构和光电性质的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算, 研究了C/Ge掺杂对单壁扶手型硅纳米管电子结构和光电性质的影响。结果表明, 本征态和C/Ge掺杂的硅纳米管均属于直接带隙半导体, 其价带顶主要由Si-3p态电子构成, 而导带底则主要由Si-3p态电子决定。通过C掺杂, 可使硅纳米管的禁带宽度减小, 静态介电常数增大, 吸收光谱产生红移; 而通过Ge掺杂, 可使硅纳米管的禁带宽度增大, 静态介电常数减小, 吸收光谱产生蓝移。研究结果为硅纳米管在光电器件方面的应用提供了理论基础。     

磁控溅射非晶CNx薄膜的热稳定性研究

为了研究非晶CNx薄膜的热稳定性,采用射频磁控溅射方法沉积了非晶CNx薄膜样品,并在真空中退火至900℃,利用FTIR,Raman和XPS谱探讨了高温退火对CNx薄膜化学成分及键合结构的影响.研究表明:CNx薄膜样品中N原子分别与sp、sp2和sp3杂化状态的C原子相结合,退火处理极大地影响了CN键合结构的稳定性;当退火温度低于600℃时,膜内N含量的损失较少,CNx薄膜的热稳定性较好,退火温度超过600℃时,将导致CNx膜中大多数C、N间的键合分离,造成N大量损失,膜的热稳定性下降;退火可促使膜内sp3型键向sp2型键转变,在膜中形成大量的sp2型C键,导致CNx膜的石墨化.     

硅系有机-无机杂化气体分离膜研究进展

硅系有机-无机杂化气体分离膜集取了有机相和无机硅相的优异性能,成为当前气体分离膜领域研究的焦点。概述了硅系杂化膜的发展现状,系统阐述了采用溶胶-凝胶法制备硅系有机-无机杂化膜,讨论了影响硅系杂化膜分离性能的主要影响因素,阐述了硅系有机-无机杂化膜的气体传递机理并展望了未来的发展方向。     

PECVD法沉积类金刚石膜的结构及其摩擦学性能

以C2H2为碳源,Ar气为辅助气体,利用射频等离子体化学气相沉积的方法在有机薄膜PET和载玻片上制备了类金刚石(diamond-like carbon,DLC)薄膜.通过红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)分析了所制备DLC薄膜的结构;利用原子力显微镜(AFM)分析了薄膜的表面形貌;另外,还利用摩擦磨损仪对薄膜的机械性能进行了研究.实验得到:FTIR、Raman谱图分析发现碳氢膜主要由sp2和sp3杂化的碳氢化合物呈层状堆积而成,其组分与沉积参数密切相关;同时,sp2和sp3杂化比例影响所制备薄膜的致密性、均匀性和耐磨性能.