低频交流电沉积金纳米线阵列的AFM研究

迄今,人们已采用许多方法制备纳米材料,如刻蚀技术、化学法和模板法等［1]．其中,引起科学界广泛兴趣的模板法,在合成有序纳米材料上占有极其重要的地位．常用的模板有两种,一种是有序孔洞阳极氧化铝（Anodic Aluminum Oxide,AAO）模板[2],另一种是含有孔洞无序分布的高分子模板．AAO模板具有耐高温,绝缘性好,孔洞分布均匀有序,而且大小可控等特点［3]．可以利用 AAO模板来制备各种纳米纤维和纳米管,如导电聚合物［4]、金属［5]、半导体［6]、碳［7]和其它一些材料．由于纳米材料的应用具有广阔的前景,如光催化、电化学、酶固定等方面,因而不同材料纳米线的制备备受关     

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。     

一维铜(核)-镍(壳)纳米结构的制备及其表面增强拉曼光谱

采用多孔阳极氧化铝模板(AAO)结合直流电化学沉积法, 通过一种新的两步法合成一维铜(核)-镍(壳)纳米结构. 首先制备铜纳米线, 然后对AAO进行扩孔, 利用铜纳米线和AAO孔壁之间的间隙,沉积镍纳米线/纳米管. 通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对其结构和形貌进行表征分析, 所得结果验证了这种方法的可行性. 以腺嘌呤为探针分子研究此种纳米结构的表面增强拉曼散射(SERS)效应, 结果表明, 这种一维纳米材料是一种潜在的SERS活性基底, 拓宽了过渡金属在SERS中的应用.     

不同取向的CoSb3纳米线阵列的电化学法制备

近年来,金属纳米线及其阵列由于其新奇的物理和化学特性和在纳米器件方面潜在的应用前景,越来越受到人们的关注。氧化铝模板合成一维纳米材料具有设备简单、制作方便等优点,因而成为近年来人们常用的一种方法。利用电化学沉积的方法在多孔氧化铝模板中沉积各种成分的纳米线已成为纳米材料制备的一种常见的方法。这种方法不仅可以得到大面积有序的纳米线阵列,还可以根据需要调节孔洞的大小来控制纳米线的直径[1￣3]。最近理论研究结果预言[4￣6],由于纳米材料的量子限域效应,热电材料的纳米线将有比其相应块体材料更高的品质因数n,这极大地激…     

Pt纳米线阵列的氧还原催化性能

采用阳极氧化铝(AAO)模板法电化学沉积制备了Pt纳米线阵列(Pt NWs)氧还原催化剂, 通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和电化学测试对Pt纳米线阵列催化剂的形貌和电催化性能进行了表征. 循环伏安法(CV)研究表明Pt纳米线阵列催化剂的电化学活性面积大于其几何面积; 旋转圆盘电极(RDE)测试研究发现, 制备的Pt纳米线阵列催化剂的氧还原反应(ORR)曲线的半波电势相对Pt/C的有正移, 并且Pt纳米线阵列催化剂的极限扩散电流比Pt/C大.     

溶胶-凝胶模板法制备BaTiO3纳米线及其光催化性能

纳米线为准一维纳米材料[1],因其具有优异的光学、电学及力学性能而引起人们的极大关注.它的制备方法有许多种,如分子束外延法、光刻法、CVD法、模板法[2]等.其中模板法由于具有实验装置简单,操作容易,形态可控,适用面广等特点而成为纳米材料合成领域的一大焦点.常用的模板有:有序空洞阵列氧化铝模板、含有孔洞无序分布的高分子模板、纳米洞孔玻璃模板.其中阳极氧化铝(AAO)模板具有孔径均一、排列有序、孔密度高、热稳定性好且孔径大小可控等优点,成为模板合成法中最常用模板之一[3].     

纳米金属多层膜与多层纳米线的电化学制备及其表征

分别采用单槽法和双槽法电沉积Cu/Co多层膜.研究了两种电沉积方法制备多层膜的工艺条件,利用电化学方法、XRD和SEM对多层膜进行表征,并对Cu/Co多层膜的巨磁阻性能进行了测试. 采用电沉积多层膜的方法，以多孔铝阳极氧化膜（AAO）为模板,在纳米孔内沉积Cu/Co多层线,采用TEM对多层纳米线进行了表征.     

模板组装Fe纳米线阵列及其微结构

铝在硫酸溶液中经直流阳极氧化,得到多孔铝阳极氧化膜(AAO). 以AAO膜为模板,通过交流电沉积的方法,在AAO模板孔内成功组装了Fe纳米线.TEM分析表明,Fe纳米线的长度约为2.5 μm,其长度分布十分均匀；粗细均匀,直径约为25 nm. XRD实验分析证实,所制备的Fe纳米线为α-Fe.选区电子衍射（SAED）实验分析表明,α-Fe纳米线具有单晶结构.     

TiO_2一维纳米材料及其纳米结构的合成

本文对合成TiO2一维纳米材料及其有序纳米阵列的阳极氧化法、模板法以及水热法进行了全面而系统的评述,着重介绍了它们的最新研究进展。阳极氧化法能制备牢固负载于基体上的TiO2纳米管阵列,这有助于构筑TiO2纳米结构及其在纳米器件上的应用;与多种制备技术如溶胶-凝胶工艺、电化学沉积以及原子层沉积等相结合,模板法可以合成出多种形貌的TiO2纳米材料如纳米管、纳米线和纳米棒,并且可以通过改变所用模板的微观尺寸来调控TiO2一维纳米材料及其有序阵列的微结构参数;水热合成法可以制备出直径小且比表面积大的TiO2纳米管粉末。从目前来看,该法还不能制备出牢固负载于基体上的有序纳米阵列。文章最后指出了TiO2一维纳米材料及其有序纳米阵列合成中存在的问题及今后发展方向。     

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.     

ZnO纳米线阵列的电沉积法制备及表征(英文)

利用直流电沉积方法在多孔氧化铝模板的孔洞中生成锌纳米线,在氧气氛围中,于800°C下氧化2h,将氧化铝中的锌氧化成氧化锌.本研究利用氧气氛围进行锌的氧化,大大提高了传统方法的氧化锌纳米线的制备效率.用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对其形貌及成分进行表征和分析,结果表明,氧化铝模板的有序孔洞中填充了大尺寸、均匀连续的多晶态氧化锌纳米线.纳米线具有约1000:1的高纵横比,其长度等于氧化铝模板的厚度,直径约为80nm.光致发光(PL)光谱表明,氧化锌纳米线在504nm处有由于氧空位引起的较强蓝绿光发射.这为进一步研究ZnO/AAO组装体发学性质和开发新型功能器件提供了基础.     

Fabrication of three dimensional interconnected porous carbons from branched anodic aluminum oxide template

In this communication, the morphology of double branched anodic aluminum oxide (AAO) templates from linear down or step down function of anodizing voltage is discussed. The interconnected AAO film is obtained when the thin pore wall at the final branched channels is dissolved by chemical etching. The three-dimensional interconnected porous carbons are fabricated by carbonization of polyimide film which is negative replicated from the layered interconnected AAO template.     

Porous alumina membranes with branched nanopores as templates for fabrication of Y-shaped nanowire arrays

Porous anodic alumina membranes with Y-branched and double-branched nanopores were fabricated by the stepwise reduction of anodizing potential during the second step of anodization carried out in 0.3 M oxalic acid. The process of nanoporous layer formation and influence of anodizing parameters on structural features of as-obtained anodic aluminum oxide (AAO) membranes were discussed in detail. The pore rearrangement process occurring after the potential decrease was investigated on the basis of the current density vs. time curves, and results were correlated with the field-emission scanning electron microscope images of the pore bottoms taken after different anodizing durations. It was found that the reorganization of nanopores begins after 600 and 500 s from the time of the potential reduction to 42 and 30 V and the process seems to be completed after about 900 and 800 s, respectively. The through-hole AAO membranes were used as templates for the fabrication of gold and polystyrene nanowires via electrochemical deposition and simple immersing in the polymer solution, respectively. The arrays of hierarchically branched nanowires were synthesized, and the dimensions of nanowires were consistent with the shape and structure of used AAO templates.

     

用AFM研究阳极氧化铝的不稳定生长

用原子力显微镜(AFM)研究了多孔阳极氧化铝(AAO)模板的不稳定生长. 结果表明:AAO模板的不稳定生长导致了纳米孔道结构有序度的降低.在H₃PO₄溶液中生长的AAO模板孔道结构稳定性较差;而在H₂C₂O₄溶液中生长的AAO模板稳定性依赖于氧化电压和电流密度,在低电压和电流密度下稳定性较好,高电压和电流密度下稳定性较差. 充分利用这种不稳定生长特性,通过控制AAO模板的阳极氧化条件,可得到具有分枝孔道结构的特殊模板,这为利用模板法制备各种Y形或T形纳米线、管提供了新的发展空间.     

模板合成法制备金纳米线的研究

近年来,利用化学和物理方法制备各种高度有序的纳米结构材料已经成为学术界的研究热点之一．其中,在特定的模板中沉积各种材料而构建纳米点阵的方法,具有制备简便,成本较低等优点,而且在尺度上可以突破刻蚀技术的局限性,具有广泛的应用前景［１］．常用的模板有阳极氧化多孔铝（ＡＡＯ）、多孔硅和聚合物等,其中ＡＡＯ模板具有耐高温,绝缘性好,孔洞分布均匀有序,而且大小可控等特点［２］,是使用较为广泛的一种．利用阳极氧化铝为模板,采用电化学方法［３～７］或压差注入法［８］制备有序的纳米粒子点阵,已经在润滑［９］、电…     

阳极氧化铝模板上热扩散法制备MoOx纳米阵列

采用简单的热扩散法, MoO3可在模板纳米孔道内有序生长, 经还原后获得MoO2和金属Mo纳米管／线阵列. 运用XRD、SEM、TEM、HRTEM等技术对产物进行了表征. 结果表明: 在70 nm孔径的阳极氧化铝模板上, H2/N2气氛下600 ℃时的还原产物为单晶MoO2; 而在50 nm的模板上, 同样条件的还原产物为MoO2微晶聚合体. 乙醇的加入能够大大改善产物的形貌. H2气氛, 650 ℃以上温度下进一步还原得到了金属Mo纳米管阵列.     

Synthesis and characterization of preferentially oriented (1 0 0) Pt nanowires

Two types of platinum deposits were obtained by potentiostatic deposition onto Ti substrates, namely platinum black (Pt B) and platinum nanowires (Pt NW) with the latter being achieved through a porous anodic aluminum oxide (AAO) membrane at the solution/substrate interface. Surface characterization of these deposits was performed using scanning electron microscopy (SEM) and cyclic voltammetry (CV) in sulphuric acid solution. Surface properties for Pt NW revealed a predominant presence of (1 0 0) crystallographic planes, not present in Pt B deposit grown in the same conditions. Also, Pt NW exhibits an increased resistance to electrochemically active surface area (EASA) loss upon potential cycling in acidic solution, as compared to Pt B.     

ZnO-聚苯胺同轴纳米线及其列阵的制备和表征

以阳极氧化铝膜 (AAO)作模板 ,制备聚苯胺 (PANI)纳米管和PANI纳米管列阵 ;同时利用溶胶_凝胶法制备ZnO_PANI同轴纳米线和同轴纳米线列阵 .PANI纳米管和ZnO_PANI同轴纳米线的形貌通过透射电子显微镜表征 .PANI纳米管的外径约 3 0nm ,内径约 1 0nm ;ZnO_PANI同轴纳米线直径约 60nm .实验发现 ,较之ZnO纳米线 ,同轴AAO模板中纳米线列阵的可见光发射谱带兰移 ,强度显著增强 ,这可能和PANI链上的NH基团与表面Zn2 +离子之间的相互作用有关 ,以及由于ZnO纳米微粒在PANI上富集、PANI的光生载流子部分转移给ZnO微粒所致 .实验还发现分散在NaOH溶液中的同轴纳米线 ,其可见光发射谱带比AAO模板中同轴纳米线的谱带兰移更甚