制备三维网格结构氧化钨纳米材料

随着维度及尺寸的下降, 纳米材料的比表面积增大,表面原子数占的比例增大。表面原子配位的不饱和性产生大量悬空键,使得材料具有较高的表面活性,增强了与外界的相互作用,从而提高了材料的性能。其中较为突出的属三维网格结构氧化钨纳米材料,该材料得到了很大的研究以及开发,以下介绍三维网格结构氧化钨纳米材料的制备过程:

制备三维网格结构氧化钨,通过溶剂水热法在添加特定结构导向剂或模板辅助下,可较容易制备出特殊结构的氧化钨材料。在制备的过程中,首先以钨酸钠溶液作为钨源,取适量的钨酸钠于烧杯中,滴加去离子水,磁力搅拌成溶液,并往该溶液中逐滴滴加入盐酸,通过盐酸调节该溶液的pH值至1.0左右,反应完成后,再往上述溶液中添入硫酸铷作为结构导向剂,在180℃的环境中进行水热处理后,冷切干燥获取到具有三维网格结构的氧化钨。


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三氧化钨薄膜用途-OLED缓冲层

OLED指的是有机电致发光器件,该器件极具潜力,在当前受到了广泛的关注,并得到了实际的应用。研发人在提高OLED器件发光效率,发光光度,功率效率以及延长器件使用寿命等方面进行了大量研究,为了实现高性能OLED器件,降低驱动电压是必然的趋势。该器件常用的阳极材料为ITO,并在IWO和NPB层之间插入三氧化钨薄膜作为缓冲层,从而改变该器件的电学性能。

与无插入三氧化钨薄膜作为缓冲层的器件对比,当工作电压加至8V时,两种器件都开始发光;工作电压超过15V后,有缓冲层器件的发光亮度迅速增加,在工作电压为20V时,无插入缓冲层的器件亮度为8791cd/㎡,而有插入缓冲层的器件亮度为17360 cd/㎡。可见,加入三氧化钨薄膜缓冲层的器件可有效提高了发光亮度。

终上所述,当OLED器件插入三氧化钨薄膜为缓冲层时,随着工作电压的增加,器件的电流密度也跟着逐渐增加,在三氧化钨薄膜的作用下其电流密度增长迅速,从而使得器件的工作效率得到了提高。


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三氧化钨纳米线SEM分析

SEM结构方程模型(Structural equation modeling)是一种融合了因素分析和路径分析的多元统计技术。它的强势在于对多变量间交互关系的定量研究。在近三十年内,SEM大量的应用于社会科学及行为科学的领域里,并在近几年开始逐渐应用于市场研究中。利用SEM对三氧化钨纳米线进行分析,可更好的了解纳米线受外界因素的影响所引起的形貌的变化。可通过前驱体以及反应温度来加以分析。

三氧化钨纳米线在制备的过程中,是以钨酸钠为前驱体,首先,在其他条件一致的情况下,用1.3g的钨酸钠反应获得的三氧化钨纳米线直径为200-500nm,长度在5-10μm。

其次,我们还可以通过控制反应温度研究其对合成的三氧化钨纳米线外貌的影响。在钨酸钠反应时间为32h等条件一致的情况下,240℃环境中反应获得的三氧化钨纳米线直径为200-500nm,长度为5-10μm。200℃环境中反应获得的三氧化钨纳米线直径为200-600nm,长度为1.6-3.3微米,形貌大多为棒状结构。


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水分子影响三氧化钨纳米线电输运

三氧化钨纳米线与电极之间的接触为欧姆接触时,不同湿度下,对三氧化钨的电输运会造成不同的影响。

当三氧化钨纳米线在吸附水汽后,水分子中的质子吸引电子,引起电子在纳米线表面聚集,电子往表面聚集后,在纳米线和电极借此界面感应出正电荷的氧空位。随着相对湿度的增大,感应出的氧空位也会跟着增多,使得接触界面的纳米线由N型半导体转变为P型掺杂半导体。N型半导体与电极接触,形成有势垒的肖特基接触P型半导体。因此,我们可以通过相对湿度来调控三氧化钨纳米线的导电性能。

终上所述,当水分子吸附在纳米线的表面,且随着数目增多,在表面被吸附聚集的电子增多,降低了体内自由电子的数目,因而随着相对湿度的增加,纳米本身的电导低。另外,吸附在纳米线表面的水分子作为散射中心,降低了电子的迁移率,最终影响电运输能力。


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制备三氧化钨纳米线

三氧化钨作为一种过渡金属氧化钨有着广泛的应用。最近,三氧化钨由于其比较灵敏的电致变色效应而受到广泛的研究。随着纳米科技的出现,合成和研究三氧化钨纳米结构成为了纳米材料方向的一个热点。以下介绍三氧化钨纳米线的制备方法:

制备三氧化钨纳米线,首先用电子天平称取8.25g钨酸钠溶解于250ml去离子水中,磁力搅拌,直至完全溶解;接着,用量筒量取10ml浓盐酸与30ml去离子水混合,配置浓度为3mol/L的盐酸溶液,将上述的钨酸钠溶液逐滴滴入3mol/L的盐酸中,磁力搅拌,使得pH值达到1-1.2,搅拌30min后获得淡黄色沉淀,将该沉淀离心清洗,并溶解于200ml,0.1mol/L的柠檬酸溶液中,获得透明溶液;最后将该透明溶液移入反应釜中,向反应釜添加1.3g硫酸钠并密封反应釜,置于恒温箱中,在240℃的环境中反应32h,待反应完成后,使其冷却至室温,将反应后的沉淀离心提纯,干燥后用样品盒保存,即为三氧化钨纳米线。
 

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