材料化学部分重点.doc

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1、TiO2纳米材料的可控制备纳米级TiO2纳米纤维纳米纤维纳米管纳米颗粒纳米多孔薄膜纳米空心球溶胶凝胶法（溶胶■凝胶法就是用金属醇盐作前驱体，在液相下将原料均匀混介，并进行水解、缩聚化学反应，在溶液屮形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶,凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂。凝胶经过干燥、烧结固化制备出纳米级结构的材料。）水热法（在高压釜屮放入前驱物和一定量的水，密封后放在所需温度的加热炉屮。主要分低温水热合成法（＜100°C）.屮温水热合成法（100〜300C）和高温高压水热合成法

2、（〜1000"C,〜0.3GPa）。）化学气相沉积（化学气相沉积是利用气态或蒸气态的物质在气固界血上反应生成固态沉积物的技术。化学气相沉积的英文词原意是化学蒸气沉积（chemicalvapordeposition,简称CVD）,因为很多反丿'、'/「物质在通常条件下是液态或固态，经过气化成蒸气再参与反应的。化学气相沉积的主要步骤：⑴通过载气（N2、H2、Ar等）将前驱物输送到反应室进行反应。（2）前驱物被吸附在衬底的表面，成为吸附原子（分子）。（3）吸附原了（分了）在衬底表血发生化学反应。（4）化学反应的气态副产物和

3、未反应的反应剂离开衬底表面，被排出系统。）静电纺丝法（静电纺丝的基木设备包括：高压电源、喷丝头和接收装置。纺丝液通过注射泵从喷丝头屮挤出形成小滴，小滴在高压电作用下变成锥形，在超过某一临界电压后进一步激发形成射流，射流在空气屮急剧震荡和鞭动，从而拉伸细化，最终沉降在接收装置上。）阳极氧化法模板法（模板法是选择一定条件的模板，再利用溶胶凝胶、液相沉积等方法向其屮填充备种材料，从而得到具有一定排列并具有所需特定尺寸的纳米结构的材料制备方法。模板法的优点在于可以通过调整模板的各种参数來制得所需的不同尺寸的纳米结构，从某种程

4、度上来说真正实现了对纳米结构的有效控制。在模板合成法屮，常用的模板有多种，如多孔氧化铝、有机小分了、介孔分了筛、细菌衍生的蛋白质等。）电学材料与电学性能材料的电性能就是材料被施加电场时所产生的响应行为，主要包括一导电性二介电性三压电性四热电性五铁电性（二）半导体的能带理论1、电子能级的分裂两个原了相互靠拢，则开始相互作用，引起电了的能级分裂。这种能级的分裂是由于两个原了的电了云重叠引起的。因此，这种能级的分裂具有以下特点：1）两个原子距离越近，能级的分裂作用越强；2）半径较大的电了轨道对应的能级，其能级的分裂也相应较

5、大，及外层电了轨道对M的能级分裂比内层电了轨道对应的能级分裂大。（1）在由N个原了纟H.成的晶体屮，每个原了的一个能级将分裂成N个。（2）能级分裂后，最高和最低能级间的能量差只有儿十个电子伏。由于实际晶体屮原了数量十分巨大,分裂成的这么多能级只分布在这个小范围内，能级间的间隔非常小，可以把电子的能级看成是连续的，称为能带。（1）满带——在没有外场作用的情况下，电了填充的能带是从低到高，被电了填满的能带称为满带。（2）空带——没有被电子填充的能带称为空带。（3）价带——价电了占据的最高满带称为价带。（4）导带——价带以

6、上最低能级的空带称为导带。（5）禁带——导带和价带Z间，往往存在一些无电了能级的能量区域，称为禁带。满带和价带的区别：被电了填充的能带称为满带，而被价电了填充的能带就称为价带。空带和导带的区别：没有被电了填充的能带称为空带，而价带以上能级最低的空带就称为导带。（6）费米能级根据星了统计理论，服从泡利不相容原理的电了遵循费米•狄拉克分布对于能量为E的一个量了态被一个电子占据的概率为称为电了的费米分布函数，即费米能级在热力学温度为0度时，费米能级可看成量了态是否被电了占据的一个界限，以下的能级都是被填满的，以上的能级都是

7、空的。费米能级是电子占据几率等于50%的能级，如何理解费米能级？1）以下的能级基本上是被电子填满的,以上的能级基本上是空的，对于一个未被电子填满的能级而言，可以推测它必定就在附近。2）费米能级能起到衡量能级被电子占据的几率大小的作用。下面定量计算费米分布。例如室温300K,在上下改±0.05eV、±0.1eV、±0.12eV:3）一般情况下，费米能级处于导带底和价带顶之间，即位于禁带之中。绝缘体的能带结构与半导体相似，价带上都排满了电子，而导带上则没有电子。不同之处在于，许多半导体的禁带宽度为0.1-3eV,而绝缘体

8、的禁带宽度则为4-5eV,不过，并没有一个严格的禁帯宽度数值以截然区别半导体和绝缘体。（三）半导体的导电理论半导体的导电机理是：半导体价带中的电子受激发后从满价带跃迁空导带中，跃迁电子可在导带中自由运动，传导电子的负电荷；同时，在满价带中留下空穴，空穴可按电子运动相反的方向运动而传导止电荷。因此，半导体的导电来源于电子和空穴的运动，电子和空穴都