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南昌航空大學馮志軍聯合Juntong Huang課題組--含有納米片的石墨烯基SiC納米線:合成,生長機制和光致發光性質
      這里,通過Si蒸氣(來自固體硅),SiO蒸氣(來自硅和二氧化硅)和石墨烯納米片直接反應,合成具有納米片的3C-SiC納米線,其中反應溫度為1500°C,無任何額外的金屬催化劑。通過XRD,SEM,TEM和室溫光致發光(PL)光譜對所得產物進行了表征。測試結果表明,該產物是含有納米片的SiC納米線。納米線主要是由彎曲的團聚線組成,直徑為30–80 nm。一些代表性的直晶須尖端有顆粒存在,還有些獨特的結構,包括連接的顆粒,具有密集堆疊缺陷的啞鈴形狀以及帶有螺旋位錯的周期性孿晶納米線。而納米片是薄SiC多晶多層存在于一些納米線內。這里,對于其形成過程,提出了一種VLS和VS結合機制。PL光譜結果顯示,所得SiC納米線相對于塊狀SiC有明顯的藍移,這意味著它們在光電器件中有著巨大得應用潛力。
 
Figure 1.(a)通過熱蒸氣法合成具有納米片的SiC納米線示意圖,該過程不添加額外的金屬催化劑,(b)產物的數字光學照片。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      
 
Figure 2. (a) 石墨烯原材料和 (b) 具有納米片的SiC納米線的XRD圖。
 

Figure 3. SEM圖。(a)石墨烯上形成具有納米片的SiC納米線,(b)雜亂的SiC納米線,(c)啞鈴形納米線,(d-f)尖端有顆粒的納米線。
 

Figure 4.(a-c)彎曲的SiC納米線,(d)由大量SiC顆粒組成的納米線,(e)具有密集堆疊缺陷的啞鈴形SiC納米線,(f)孿晶SiC納米線的TEM圖,(g-h)HRTEM圖,圖h中的插圖為SAED圖,(i-j)圖h中標記點的EDS譜。
 

Figure 5. SiC納米線和納米片的形成過程示意圖。
 

Figure 6. SiC納米線和納米片的PL光譜,激發波長分別為(a) 270 nm, (b) 300 nm, (c) 330 nm 和 (d)360 nm。
 
      該研究工作由南昌航空大學Zhijun Feng聯合Juntong Huang課題組于2020年發表在CrystEngComm期刊上。原文:Graphene-based SiC nanowires with nanosheets: synthesis, growth mechanism and photoluminescence properties。

摘自《石墨烯雜志》公眾號:


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