研究目的
研究掺杂多壁碳纳米管(MWCNT)的氧化钨薄膜中纳米结构花椰菜状图案的合成与表征,探索其在光捕获和能量存储方面的潜在应用。
研究成果
通过AACVD法成功合成了掺杂多壁碳纳米管(MWCNT)的氧化钨薄膜中的纳米花椰菜结构,该结构表现出相变、形貌与光学性能改变,并具有光捕获和能量存储应用潜力。未来工作可优化掺杂浓度并探索实际器件集成。
研究不足
由于多壁碳纳米管团聚和离子半径失配导致的纳米裂纹,这些薄膜表现出不一致的电阻率变化。受薄膜颜色和厚度差异影响,其光学透过率较低。该研究仅限于特定掺杂浓度和基底条件,未涉及可扩展性和长期稳定性问题。
1:实验设计与方法选择:
采用气溶胶辅助化学气相沉积法(AACVD),在400°C下于石英玻璃基底上制备薄膜,前驱体溶液为六羰基钨与多壁碳纳米管(MWCNT)的甲苯溶液。该方法因其操作简便、可扩展性强及能制备均匀薄膜而被选用。
2:样品选择与数据来源:
使用镀有SiO2层的石英玻璃基底(皮尔金顿NSG)。前驱体浓度根据论文表1调整,MWCNT掺杂量范围为0%至0.35%。
3:35%。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括AACVD反应器、超声波加湿器、磁力搅拌器、氮气供应系统及表征工具:扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫外-可见-近红外分光光度计及四探针仪。材料:六羰基钨(99%,Aldrich)、多壁碳纳米管(>95%,Aldrich)、甲苯(>99.6%,Sigma-Aldrich)、氮气(99.9%,BOC)及石英玻璃基底。
4:6%,Sigma-Aldrich)、氮气(9%,BOC)及石英玻璃基底。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:配制前驱体溶液并搅拌至均匀,通过超声波加湿器生成气溶胶并由氮气输送至反应器?;拙腿ダ胱铀逑?。在400°C下沉积1.5小时。沉积后采用SEM、EDX、XRD、FTIR、紫外-可见光谱及四探针法进行表征。
5:5小时。沉积后采用SEM、EDX、XRD、FTIR、紫外-可见光谱及四探针法进行表征。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过谢乐公式和织构系数分析XRD数据的晶体结构与物相;解析FTIR光谱的振动模式;利用Tauc图从UV-VIS数据计算带隙能;根据标准公式由四探针测量值计算电阻率。
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