模板法制备枝状Pt纳米线

一维纳米材料的制备是近年来纳米材料的研究热点. 利用具有纳米尺度的孔洞阵列模板沉积各种材料构筑纳米线的方法具有制备简便和成本较低等优点[1,2]. 常用的模板有多孔阳极氧化铝(AAO)、多孔硅和聚合物等, 其中AAO模板具有耐高温, 绝缘性好, 孔洞分布均匀, 孔径、孔深大小可控等特点, 是模板法研究的热点. 通过模板法电化学沉积制备各种金属纳米线已有很多报道[3～8], 本研究小组也曾报道了模板法电化学沉积Au等纳米线的制备及性质[9～12], 但用该方法制备的金属纳米线都为单一的线状结构. 组成当代大规模集成电路的基本器件一般具有3个或3个以上的电极. 单一的线状结构纳米线, 不能满足纳米电子学对纳米材料和纳米器件性能研究的需要. 在纳米器件的特性研究和探索中, 枝状或Y形纳米结的制备有重要的意义, 它是纳米器件从理论到实用化的必备条件. Sui等[13]用模板法成功制备了枝状碳纳米管, 但用AAO模板制备枝状金属纳米线的研究至今还未见报道. 本文通过控制铝片的阳极氧化条件, 先制备出具有分枝状孔洞结构的AAO模板, 再用电化学法沉积金属Pt, 实现了枝状Pt纳米线的可控生长. 这对其它金属枝状纳米线的制备以及进一步掺杂、构筑纳米原型器件等具有显著的实用价值.     

模板法制备高度有序的聚苯胺纳米纤维阵列

近年来,利用化学或物理方法制备多种材料的纳米有序阵列复合结构已成为学术界的研究热点．用具有纳米孔洞的模板(多孔阳极氧化铝、多孔硅以及聚碳酸脂膜)制备的金属、半导体、碳纳米管等材料的纳米有序阵列复合结构已在润滑、微电极、单电子器件、传感器、垂直磁记录、场致电     

钼网衬底上大面积硅纳米线的制备及其光催化性能研究

硅纳米材料广泛应用于光功能导向的各个领域,发展针对光功能应用及一维硅纳米结构的规模化可控制备方法,实现硅纳米结构的宏量制备,将为硅纳米结构的应用提供材料保障。本文采用简单的化学气相沉积法成功地在Mo网衬底上制备了大面积的硅纳米线(SiNWs),并通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线粉末衍射仪、拉曼光谱仪,对制备的SiNWs进行了详细的研究。通过在低功率紫外光照射下SiNWs对罗丹明B和甲基蓝的光降解能力的研究,发现在Mo网衬底上生长的SiNWs对于有机染料具有很好的降解能力。     

模板法合成金银核壳纳米线及电化学表征

采用氧化铝模板由交流电沉积制备纯银纳米线.然后借助化学还原法,在已制备好的银线表面包裹不同厚度的金壳层,得到具有核壳结构的AgcoreAushell复合纳米线.电子显微镜(SEM,TEM)显示该复合结构纳米线表面形貌与加入的金盐量有关,而且包裹层较薄的复合纳米线表面存在大量的孔洞.循环伏安测试表明,具有孔洞效应的复合纳米线经多次循环扫描后即可过渡到无孔洞效应的表面.以对巯基苯胺(PATP)作为探针分子的表面增强拉曼光谱,可用于表征纳米材料的表面结构.     

两步电沉积法制备单晶Au纳米线阵列

以多孔阳极氧化铝为模板,采用两步交流电脉冲沉积法制备具有单晶结构的有序金纳米线阵列.实验表明:在氧化铝模板中由交流电沉积制备的金属纳米线,其成核电压直接影响模板内纳米线的填充率,而生长电压则控制纳米线的结构和形貌均一性.在最佳沉积条件下得到的金纳米线阵列,其填充率高达95%,且具有单晶结构.     

AAO模板法生长碳纳米管阵列及形成机理研究

采用阳极刻蚀法制备得到多孔氧化铝模板(AAO)，通过在二茂铁苯溶液中浸润而后热解的方法，得到内壁附着纳米铁颗粒的AAO模板。用化学气相沉积(CVD)法在AAO模板孔内生长出两端开口的碳纳米管(CNTs)阵列。仅用盐酸浸泡就可除去CNTs表面上的催化剂颗粒，得到高纯的CNTs阵列。高分辨透射电镜(HRTEM)和拉曼图谱(Raman)表明CNTs具有很低的石墨化结构。通过对CNTs形貌和形成过程的剖析，认为AAO模板孔道的导向作用以及模板孔内壁催化剂铁颗粒大小分布不均是形成低石墨化碳纳米管的主要原因。     

Pt纳米粒子/Pd纳米线复合材料对乙醇的电催化氧化研究

采用恒电位法在多孔阳极氧化铝模板中电沉积Pd纳米线阵列,再运用循环伏安法在Pd纳米线阵列表面沉积Pt纳米粒子制备出复合纳米材料电极。运用循环伏安法和计时电流法研究了该复合纳米材料电极对乙醇的电催化性能的影响。结果表明,Pt纳米粒子/Pd纳米线复合电极相比于单独的Pd纳米线电极或Pt纳米粒子电极,对乙醇氧化有更高的电催化活性和很好的稳定性。     

铅纳米线阵列的制备

使用电化学沉积方法,在有序的氧化铝模板(AAO)孔洞中制备了铅纳米线有序阵列。用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)对样品的结构、形貌、进行表征和观测。XRD的结果表明所制备的样品为纯的立方面心铅,且纳米线生长沿<220>有很好的取向。FE-SEM的图片清晰地说明铅纳米线阵列是大面积、高填充率和高度有序的。TEM的结果显示纳米线直径均匀、表面光滑且长径比大。     

用金纳米粒子修饰硅纳米线及复合结构的光谱性质研究

在溶液中以正己硫醇作稳定剂, 利用HAuCl4与HF处理后的硅纳米线(SiNWs)的氧化还原反应, 在SiNWs表面负载金纳米粒子(AuNPs). 通过调整HAuCl4的浓度, 得到了AuNPs粒径从3.2到7.0 nm的AuNPs/SiNWs复合结构, 并对这种复合结构进行了紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究. 紫外-可见吸收光谱研究表明, 负载不同粒径的AuNPs的SiNWs在530～580 nm间有明显的由AuNPs表面等离子体共振引起的吸收, 且随着AuNPs粒径的增加, 该吸收峰发生红移. 负载前后的荧光光谱表明, 在红光和绿光区负载AuNPs的SiNWs的荧光峰与HF处理后SiNWs的荧光峰峰形相当, 峰位变化不大; 但在蓝光区, 不同于HF处理前后SiNWs的发射峰(464 nm左右), 负载了AuNPs的SiNWs在423 nm的位置处出现了强荧光峰, 这个峰是AuNPs费米能级的电子与sp或d带的空穴辐射复合产生的.     

糖葫芦状二氧化钛纳米线阵列的制备及其光催化性能

 采用溶胶-电泳技术,在多孔阳极氧化铝(PAA)模板的有序孔洞中制备了高度取向的糖葫芦状TiO2纳米线阵列光催化剂,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射对样品进行了表征. 结果表明, TiO2纳米线为锐钛矿晶型,纳米线直径与PAA模板的孔径一致,且分布均匀. 纳米线取向性极好,每根纳米线都具有周期性凹凸,形似糖葫芦,因此命名为糖葫芦状TiO2纳米线阵列. 以甲基橙的降解反应评价了光催化剂的活性,与相同条件下制备的TiO2/玻璃膜相比, TiO2纳米线阵列在光照1 h时对甲基橙的降解率达到93.6%, 比前者提高了40.2%, 具有很好的光催化活性.     

有序CdS纳米线阵列的制备和光学特性

应用直流电沉积法在多孔氧化铝模板中制备了高度有序的CdS纳米线阵列,并由XRD、Raman、SEM、TEM和HRTEM等进行物理化学表征.结果表明,沉积在多孔氧化铝模板中的CdS呈六角结构,c轴沿孔长度方向定向生长.紫外吸收光谱研究表明,随着纳米线尺寸的减小,纳米线阵列的吸收边向短波长方向移动,荧光光谱测量显示,CdS纳米线阵列的荧光强度高于氧化铝模板,而且在可见光区的荧光特性与激发波长无关.     

直形碳纳米管、分叉碳纳米管负载纳米NiO及其对高氯酸铵热分解的影响

采用射流进样催化裂解法制备了直形碳纳米管(CNTs)、分叉碳纳米管, 分别以二者为载体, 用化学沉积法制备了负载纳米NiO的复合粒子, 并研究了纳米NiO和CNTs的单一纳米粒子、简单混合物、复合物对高氯酸铵(AP)热分解的催化性能, 对催化效果的差异作了初步探讨. 结果表明: NiO/直形CNTs和NiO/分叉CNTs复合粒子比表面积大, 表面负载层的纳米NiO结晶好、粒子均匀、粒径小、分散性好. 复合粒子对AP热分解的催化效果比单一纳米粒子和简单混合物好, 其中NiO/分叉CNTs复合粒子催化效果最好, 使AP高温分解峰温降低了94.6 ℃, 使表观分解热增加了819 J/g. CNTs的载体支撑作用, 可防止NiO纳米粒子的团聚, 增大比表面积, 增加反应活性中心, 增加催化效果, 载体分叉CNTs的枝杈形结构, 有利于纳米NiO/分叉CNTs复合粒子催化性能的提高.     

贵金属纳米粒子/硅纳米线复合纳米材料的制备及其催化性能研究

以十二烷基硫酸钠(SDS)作为保护剂, 利用贵金属阳离子(Mⁿ⁺)与HF处理后的硅纳米线(SiNWs)之间的氧化还原反应, 在SiNWs表面负载了贵金属纳米粒子. 通过调控SDS/Mⁿ⁺物质的量比、反应物浓度、反应温度等实验参数, 制备出了金属纳米粒子粒径均一且负载密集的AuNPs/SiNWs, PtNPs/SiNWs复合材料. 将AuNPs/SiNWs复合材料应用在亚甲基蓝的还原反应, 实验结果显示, 60 min内AuNPs/SiNWs可以将55%的亚甲基蓝还原, 表明AuNPs/SiNWs具有良好的催化活性. 这种复合材料易于从反应溶液中分离出来, 可以实现纳米催化剂的循环使用.     

大面积Bi单晶纳米线阵列的制备

在有序的氧化铝模板(AAO)的孔洞中, 采用电化学沉积工艺成功地制备了准金属Bi纳米线有序阵列. 使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)及高分辨电子显微镜(HRTEM)对样品的结构和形貌进行了表征. XRD结果表明, 所制备的铋样品为六方相, 且沿[110]方向有很好的生长取向; FE-SEM图片清晰地说明铋纳米线阵列是大面积、填充率高和高度有序的; TEM的结果显示纳米线直径均匀、表面光滑且长径比大; HRTEM图片中清晰的晶格条纹和选区电子衍射(SAED)结果表明纳米线是单晶.     

静电纺丝制备碳纳米管基复合纳米纤维的研究进展

碳纳米管(CNTs)作为增强材料与聚合物复合制成纳米纤维,有助于提高纳米纤维性能,扩展其应用领域。本文综述了近年来国内外静电纺丝制备CNTs基复合纳米纤维的研究现状,重点介绍了CNTs/PAN复合纳米纤维、CNTs/PANI/PEO复合纳米纤维、CNTs/PVA复合纳米纤维、CNTs/PA复合纳米纤维、CNTs/TiO2复合纳米纤维的研究进展及其在纳米传感器、电磁干扰、超级电容器、染料敏化太阳能电池(DSSCs)、组织工程支架、药物控制释放等方面的应用潜力,展望了CNTs基复合纳米纤维的发展前景。     

CdSe纳米线阵列的制备及其表征(英)

通过在含有SeSO₃^2-和Cd²⁺的室温水溶液中，用模板-电沉积法在纳米孔阵列阳极氧化铝膜(AAM)模板中制备了高有序性的CdSe纳米线阵列，并对其形貌、结构和组分进行了表征。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)结果表明，纳米线阵列中的CdSe纳米线具有相同的长度和直径，分别对应于使用的AAM模板的厚度和孔径；X-射线衍射(XRD)和X-射线能谱(EDAX)结果表明，CdSe纳米线中Cd和Se的化学组成非常接近于1∶1，其结构为立方CdSe。另外，对模板-电沉积法制备CdSe纳米线的机理进行了讨论。     

用模板法制备TiO2纳米线阵列膜及光催化性能的研究

用溶胶-凝胶技术在多孔阳极氧化铝模板的有序微孔内制备了高度取向的TiO2纳米线阵列膜光催化剂.用XRD,AFM和SEM等手段对样品进行了表征.结果表明,TiO2纳米线阵列膜晶型为锐钛矿,从AFM图像中可以看出TiO2纳米线线径分布均匀一致,取向性极好,直径与AAO模板的孔径大小一致.以其对吖啶橙的降解效果作为评价光催化活性的标准,与相同条件下制备的TiO2/玻璃膜相比,TiO2纳米线阵列膜具有很好的催化活性.     

Sb有序单晶纳米线阵列的制备

采用直流电沉积的方法在氧化铝模板（AAM）中成功地制备了Sb单晶纳米线阵列. X射线衍射（XRD）证明所制得的纳米线阵列为(110)取向的六方相Sb.透射电镜（TEM）显示Sb纳米线平滑而均匀,直径40～50 nm,长径比大于1000.选区电子衍射（SAED）结果表明,所制得的纳米丝为Sb单晶丝.场发射扫描电镜（FE-SEM）显示Sb纳米线阵列规则,填充率接近100％.     

模板法合成纳米结构材料

模板法（包括硬模板和软模板法）是制备纳米结构材料的常用方法,可用来制备多种物质的各种形状（如：球形粒子、一维纳米棒、纳米线、纳米管以及二维有序阵列等）的纳米结构,近年来关于这一领域的研究较为活跃。本文介绍了近年来利用氧化铝、二氧化硅、碳纳米管、表面活性剂、聚合物、生物分子等作模板制备多种物质的纳米结构材料的一些进展。     

银/碳纳米管纳米复合物制备及性质研究

基于苯环与碳纳米管之间较强的π-π共轭效应和醛基对银氨溶液的还原作用,利用吸附在碳纳米管上的香草醛分子原位还原[Ag(NH3)2]+,成功获得了纳米银/碳纳米管(Ag-NPs/CNTs)复合纳米材料。紫外-可见吸收光谱和荧光光谱结果表明,碳纳米管对香草醛分子有较强的吸附作用及银纳米粒子的形成。透射电镜结果表明,碳纳米管表面形成了大小约5.0 nm银纳米颗粒。所制备的纳米复合材料表现出较明显的荧光特性,且对浓度为1.0×10-7～6.0×10-7 mol/L的H2O2表现出较好的电催化还原能力。