热CVD法制备与特性研究：无定形纳米硅粉

"这篇论文是2008年发表在浙江大学学报(理学版)上的，由杨红等人撰写，研究主题是通过热化学气相沉积（CVD）技术制备纳米硅粉并对其特性进行分析。研究发现，利用这种方法可以制得粒径在20到100纳米之间的无定形球形纳米硅粉，且粉体粒径对分解温度极为敏感。随着分解温度的升高，粒子尺寸会减小，但在超过700℃时，粒子尺寸会急剧增大。傅立叶红外光谱分析显示粉体内存在Si-H键，且氢含量随分解温度升高而降低。此外，经过700℃退火处理后，无定形纳米硅粉可以转化为晶体硅。该研究属于自然科学领域，涉及到材料科学和技术，具体是热CVD法、纳米材料合成及表征技术。" 在本文中，作者探讨了热CVD法制备纳米硅粉的过程及其影响因素。热CVD是一种常见的纳米材料制备技术，它利用高温条件下化学反应来沉积材料，这里的材料是硅。实验结果显示，通过调整反应温度，可以控制纳米硅粉的粒径大小，这在纳米材料的制备中至关重要，因为粒径直接影响材料的性能和应用。 X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)是用于表征纳米硅粉结构的主要工具。XRD数据揭示了产物的无定形特性，而TEM则提供了关于颗粒形状和尺寸的直观信息。无定形硅具有不同于晶态硅的电子和光学性质，可能适用于某些特殊应用，如电池材料或催化剂。 傅立叶红外光谱分析(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR)揭示了硅粉中Si-H键的存在，这是热CVD过程中氢化物反应的证据。氢含量与分解温度的关系表明，随着温度升高，硅粉中的氢化物可能更易分解，导致氢含量减少。 最后，研究发现700℃的退火处理可以转变无定形纳米硅粉为晶态硅，这是一个重要的转化过程，因为晶态硅在半导体工业中有广泛的应用。这个发现对于理解和优化纳米硅粉的制备工艺以及其在不同领域的应用潜力具有重要意义。 这篇论文提供了一种制备纳米硅粉的新方法，并深入研究了其结构和性质，对于纳米材料科学和技术领域具有一定的理论和实践价值。