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硅/石墨烯纳米复合材料(Si/GNCs)在便携式电子设备和电动汽车领域有很好的潜在的应用前景。硅/碳(Si/C)核-壳结构纳米线或纳米棒已经成为最有趣的材料之一,这是因为碳壳层可以保护硅内核防止,使其避免形成一层厚的氧化物绝缘层以及光腐蚀,同时还可以为硅内核提供导电的外层和额外的机械保护。本论文采用直流电弧放电法制备了新型含硅纳米材料,包括硅/氮掺杂石墨烯复合纳米片(Si/NDGCNSs),Si/C核-壳结构纳米棒和纳米颗粒。以一定质量比的二氧化硅和石墨或二氧化硅和聚苯胺(PAN)为原料,采用压棒法或填棒法制备阳极棒。采用SEM,TEM,HRTEM,EDX,EELS,XRD,Raman spectroscope,TG-DSC和UV-vis光谱仪表征实验产物。考察了二氧化硅和碳的比率、碳源和阳极棒的制备方法对产物的形貌、结构和组成的影响。还考察了Si/NDGCNSs在蒸馏水和乙醇中的悬浮液的稳定性。此外,还简要讨论了Si/NDGCNSs和Si/C核-壳结构纳米棒的可能的形成和/或生长机理。研究结果表明,(1)二氧化硅和碳的比率对产物的形貌、结构和组成有着显著的影响;当该比率为9:1(SiO2:石墨=19:1),产物B1中的纳米棒的含量明显增加,但产物C1中的纳米片的含量大幅减少;(2)碳源对产物的形貌、结构和组成也有着明显的影响;当以PAN为碳源时,产物BP中的纳米棒的含量y也明显增加,但产物CP中的纳米片的含量也大幅减少;(3)Si/NDGCNSs在蒸馏水和乙醇中的悬浮液能分别稳定一个月和两个月以上,两者在紫外光照射下均发出绿光;(4)压缩制棒法远好于填充制棒法。本文的研究结果对于新型含硅纳米材料的开发与应用具有重要的实际意义和一定的理论意义。