熔融金奈米微粒催化範圍更廣
- 上線日期：2009/10/29 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
根據美國科學家最近的研究，奈米級粒子由於具有極高的表面積與體積比(surface-to-volume ratio)，因此在較低溫度下就會熔化，可做為單元素液態催化劑，協助以氣-液-固(vapour-liquid-solid, VLS)法成長氧化鋅(ZnO)奈米線(nanowire)。此機制提供一種不受基材影響的液態催化劑，開啟了未來在軟性、導電和低成本基材上生長奈米線的契機。
半導體奈米線，尤其是由寬能隙(wide-bandgap)材料如氧化鋅的製成，具有應用於各式領域包括大面積太陽電池、發光二極體(LED)及雷射的技術潛力。這些奈米線通常採用氣-液-固機制來生長，即依賴金催化劑與矽基板間之界面形成液態共晶(liquid eutectic)。然而，由於基板提供的矽是催化劑液化過程中不可或缺的元素，因此現行的VLS生長法很難應用在其他種類的基板上。
哈佛大學由Venkatesh Narayanamurti指導的研究團隊，一直在研究如何能將奈米線生長在任意基板上，包括由軟性、導電和低成本材料製成的基板。最近，該團隊證實利用極小的金催化劑粒子，可在金屬箔基板上穩定生長氧化鋅奈米線。該方法乃利用奈米級催化劑熔點會降低的優勢，提供一個不受基板材料影響的液態成長位置。以金為例，金塊材的熔點為1064°C，但當粒徑縮小至5 nm時，熔點會遽降至750-800°C。研究人員利用此特性，成功地在鈦(Ti)與鉬(Mo)箔基板上生長氧化鋅奈米線，
此項技術可望適用於多種材料系統、催化劑和基板，且可能具有重大的技術應用價值，因為金屬箔基板能做為便宜、高導電的材料，應用在如太陽能電池和發光二極體等元件中。詳細內容請參考Nanotechnology 20, p.405603 (2009)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/40649
譯者:蔡佳珍(逢甲大學材料科學與工程系)
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