在SnO2纳米线上在直接氧化过程中形成碎片状结构的生长动力学
Vivekanandan Alangadu Kothandan1,2, Chang Shao-Fu2, Li Zhong-You2
1Department of Aeronautical Engineering, Annasaheb Dange College of Engineering and Technology, Ashta, Sangli, 416301, Maharashtra, India.
Heliyon
|October 9, 2023
概括
这项研究详细介绍了使用新技术制造氧化 (SnO2) 纳米线的方法. 不同直径的SnO2纳米线表现出不同的结构和基于热处理的可调光学特性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 氧化锡 (SnO2) 是一种多用途的材料,在电子和催化中具有应用.
- 控制SnO2的纳米结构和特性对于优化其性能至关重要.
- 模板辅助制造为精确设计纳米材料提供了一条途径.
研究的目的:
- 合成具有可控形态的SnO2纳米线,并研究其氧化机制.
- 探索纳米线直径,氧化条件和产生的纳米结构之间的关系.
- 描述SnO2纳米线的光学特性及其对热处理的依赖.
主要方法:
- 阳极氧化 (AAO) 模板辅助真空压用于Sn纳米线合成.
- 在不同的时间和温度下对Sn纳米线的受控氧化.
- 扫描电子显微镜 (SEM) 用于结构分析.
- 紫外线-Vis光谱仪用于光学属性表征.
主要成果:
- 对100nm和250nm直径的Sn纳米线观察到明显的氧化机制.
- 250nm SnO2 纳米线显示出类似碎片的表面结构,而小于100nm 的纳米线则具有高度晶体性和无缺陷.
- 100nm以下的SnO2纳米线的热处理导致可调节的光能带隙 (1.8,2.6和3.3 eV) 分别在300,500和700°C.
- 带隙变化与通过热处理获得的独特相组合有关.
结论:
- 简单的AAO模板方法成功生产了具有可控制纳米结构的SnO2纳米线.
- 纳米线直径显著影响氧化行为和表面形态.
- 精确的热处理允许对光学特性进行调整,为光电子应用提供了潜力.
