真空中AAO模板上定向碳纳米棒阵列膜的摩擦磨损性能

在多孔阳极氧化铝(AAO)模板上的有序纳米孔中电化学沉积过渡金属Co作为催化剂,通过催化化学气相沉积法在650℃下制备出有序、均匀的定向碳纳米棒阵列膜;采用扫描电镜(SEM)及高分辨率透射电镜(HRTEM)等方法分析定向碳纳米棒阵列膜的微观结构;并利用球-盘摩擦磨损实验仪讨论真空     

铝基体上定向碳纳米棒阵列膜的制备

采用两步阳极氧化法在铝基体上制备多孔阳极氧化铝(AAO)薄膜,然后在其上有序纳米孔中电化学沉积过渡金属Co作为催化剂,通过催化化学气相沉积(CCVD)法制备出高度有序的定向碳纳米棒阵列。利用场发射SEM、Raman光谱仪、XRD及高分辨率TEM等方法表征及分析定向碳纳米棒阵列膜的表面形貌和微观结构。实验结果表明:铝基体上AAO薄膜的孔洞为六边形蜂窝状结构且大小均匀,孔径约为85nm,孔洞密度为1.16×1010/cm2;制备出的定向碳纳米棒排列高度有序,直径与模板上的孔洞基本一致,且主要呈现非晶态结构。     

ZnO纳米棒有序阵列的制备及其AFM表征

采用种子层辅助水热生长法制备了ZnO纳米棒有序阵列.将ZnO溶胶旋涂到玻片上,通过煅烧得到晶种,然后将载有晶种的玻片放入含有硝酸锌和六亚甲基四胺的反应釜里,经过水热反应得到垂直于玻片生长的ZnO纳米棒有序阵列.利用原子力显微镜(AFM)观测样品表面形貌并定量分析ZnO纳米棒的长度、直径和生长密度.结果表明,当旋涂转速为4 000r/min,旋涂次数为3次时所得到的ZnO晶种分布均匀,排列紧密,平均粒径为24.3nm.当反应物浓度为0.025mol/L,反应时间为3h,反应温度为90℃时,制备的ZnO纳米棒呈有序阵列,其中纳米棒的长度为164.4nm,直径为104.1nm,生长密度为64.7根/μm2.     

纳米ZnO/PAA组装体系的制备及表征

以草酸为电解液，采用二次阳极氧化法制备了多孔阳极氧化铝膜（PAA），并利用阳极氧化铝膜的有序纳米多孔结构，用溶胶-凝胶法在多孔氧化铝模板内组装了ZnO纳米颗粒。结果表明，PAA模板在微米范围内呈有序的六角结构排列。ZnO／PAA组装体系断截面的SEM和X射线能谱图表明，在多孔氧化铝模板内生长了ZnO纳米半导体材料。     

热化学气相沉积法制备定向碳纳米管薄膜

采用热化学气相沉积法(CVD)，以乙炔为碳源，在单晶硅上制备了定向碳纳米管薄膜。通过扫描电子显微镜(SEM)观察了碳管薄膜及衬底表面形貌。结果表明，以多孔硅为衬底生长的碳纳米管管径均匀且离散分布，定向性良好。生长前氨对催化剂膜的预处理具有刻蚀作用，可显著提高碳管的生长密度，从而获得碳纳米管阵列膜。     

Au-Ag复合纳米阵列的制备及其等离激元共振吸收特性

利用二次阳极氧化法在硫酸体系中制备了多孔氧化铝模板,用交流法在模板中沉积了Au-Ag复合纳米阵列,并研究了其表面等离激元共振吸收特性.和单独的Au、Ag纳米线阵列不同,Au-Ag复合纳米阵列的紫外可见吸收光谱中有两个横向吸收峰,一个纵向共振吸收峰.Au-Ag复合纳米阵列的纵向等离共振波长可以通过改变Ag的生长时间进行有效调节.实验结果发现,Au沉积对后续沉积Ag的最佳沉积电压有影响.     

ZnO缓冲层上定向ZnO纳米杆阵列的制备

利用Zn膜热氧化获得的非晶ZnO薄膜作为缓冲层,再采用Zn粉热蒸发工艺合成出定向、致密且直径较细(≈40 nm)的单晶ZnO纳米杆阵列,其阵列密度约为2.3×107mm-2.比较了在厚度不同的Zn膜所形成的ZnO缓冲层上生长的ZnO纳米杆形态,讨论了ZnO缓冲层表面形貌对ZnO纳米杆生长形态的影响.结果表明,随Zn膜厚度的增加,ZnO缓冲层从岛状大颗粒(0.5~1μm)并伴有密集小颗粒(<20 nm)状态变为连续薄膜,所得ZnO纳米杆从沿大颗粒表面无规则发散生长并伴小颗粒上的准定向生长转变成垂直于衬底的大面积定向生长,且纳米杆阵列也随着Zn膜厚度增加而变得定向、致密、和分布均匀.     

无基体柔性阵列式碳纳米管膜的制备

介绍了一种得到无基底阵列式排列碳纳米管膜的方法。首先，用Al基胶把阵列式碳纳米管从沉积基底上剥离下来。然后，用离心旋转法将质量浓度为5％的聚乙烯醇（PVA）填充到阵列式碳纳米管管间隙中，用36％的HCl去除Al。最后，用等离子法将碳纳米管上的胶膜及多余的PVA刻蚀，形成柔性结构的无基体碳纳米管阵列膜。     

ZnO纳米结构的电化学法可控生长及其机理

以溶胶-凝胶法制备c轴取向为主的ZnO薄膜作缓冲层,采用阴极电化学沉积技术制备高c轴取向ZnO纳米结构.在0.7 mA/cm2的恒定电流密度下生长出直径约50 nm、密度为2.5×107mm-2的垂直向上的ZnO纳米杆阵列,通过逐渐增大电流密度(0.4~0.9 mA/cm2)或逐渐减小电流密度(0.9~0.4 mA/cm2)分别研制出直径逐渐变小或变大的纳米杆阵列,实现了纳米杆形貌、尺寸的可控生长.c轴择优取向的同质ZnO缓冲层既为纳米杆的定向生长提供了形核中心又减小了纳米杆的晶格失配度,有ZnO缓冲层样品的强紫外光发射和较弱的与缺陷相关的可见光发射的光致发光结果证实了缓冲层对提高样品晶体质量的重要作用.     

ZnO/ZnS核-壳纳米杆的制备及其光学性质

用溶液法在镀有ZnO缓冲层的硅衬底上制备出定向ZnO纳米杆阵列,然后再通过硫代乙酰胺(TAA)辅助硫化法将氧化锌一维纳米结构转化为ZnO/ZnS的核-壳纳米结构.运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和室温光致发光谱(PL)研究了样品的结构、形貌和光学性质.结果表明,ZnO/ZnS核-壳纳米杆的带边发光峰比ZnO纳米杆有显著增强,且峰化蓝移.     

纳米多孔TiO_2薄膜的制备与表征

以TiCl4为前躯体,两亲性三嵌段共聚物F38为模板剂,Si(100)为衬底,采用溶胶-凝胶法和旋涂涂膜工艺,制备了孔径可调的纳米多孔TiO2薄膜.研究了聚合物模板浓度与TiO2薄膜的纳米孔形态的关系.随着模板剂含量的增加,薄膜中介孔密度随之增加,约大于15%便发生介孔连通,连通后介孔成蠕虫状.同时,研究了不同的退火温度及退火方式对纳米TiO2薄膜晶相的影响.单次退火4h(600～800℃)为锐钛矿相、热稳定性好,而等时退火容易生成锐钛矿相/金红石相的混晶.     

FCC晶体外延薄膜中失配位错形成的动力学条件

运用分子动力学方法对面心立方(FCC)晶体铝外延膜的高温弛豫过程进行了三维计算机模拟.铝原子间的相互作用势采用嵌入原子法(EAM)多体势来计算.模拟结果表现了失配位错的形成现象与动力学条件的关系.分析表明,模拟中所给的动力学条件对薄膜性能有很大的影响.在失配度大小为0.06时,负失配下的铝膜比正失配下的更易于形成失配位错;失配度大小分别为0.05和0.04时,温度低于铝的熔点时不会形成失配位错;温度高于铝的熔点时负失配的铝膜比正失配的更难熔化.研究发现失配位错的形成不仅与失配度的大小和生长的温度有关,而且还与失配度符号有密切关系.     

层状二嵌段共聚物与纳米棒共混体系的自组装

采用耗散粒子动力学(DPD)方法研究了层状二嵌段共聚物与纳米棒共混体系的自组装行为.系统地考虑了棒的粒子数比、长度及棒与高分子间的相互作用等因素对混合体系自组装的影响.一系列的构型及相转变都是在共聚物的相分离与纳米棒的聚集相行为共同作用下的结果.当把纳米棒掺入到高分子体系时,从熵和焓的角度可以更本质地理解共混体系的自组装,尤其是棒的相行为.从焓方面,纳米棒与各高分子链段间相互作用决定了棒的分布;从熵方面,棒的各向异性、相区域的空间约束及高分子链的构象熵共同决定了棒的取向.     

液相基底温度对Al薄膜中带状有序结构的影响

研究了液相基底温度对铝(Al)薄膜中具有准周期特征的带状有序结构的影响.实验发现,随着温度的升高,组成带状有序结构的矩形畴块平均长度先增大,随后减小.当沉积条件发生改变时,铝薄膜可呈现近似透明或金属色泽,并且在此两类薄膜中均可观察到带状有序结构.研究表明,硅油基底的物理特性随温度的变化对薄膜中内应力分布及微观结构有着重要的影响.     

硬碳嵌锂负极非对称超级电容器

硬碳(hard carbon)嵌锂实验及循环伏安测试表明,该硬碳表面形成SEI(solid electrolyte interface)膜的电位区间为1.0~0.5 V,并且SEI膜主要在首次阴极化过程中形成;嵌脱锂反应电位区间为0~0.5 V。硬碳负极与活性碳(activated carbon)正极组装成非对称超级电容器,电化学测试表明,     

铁氰化镍膜的分子组成及电化学行为

研究了沉积在玻碳（ＧＣ）基体上的铁氰化镍（ＮｉＨＣＦ）膜的电化学行为，详细分析了制备条件对膜的循环伏安（ＣＶ）行为的影响，结合能量色散Ｘ射线（ＥＤＸ）分析技术，提出膜是可溶组分Ｋ２ＮｉＦｅ（ＣＮ）６和不可溶组分Ｎｉ２Ｆｅ（ＣＮ）６共存的混合态，精确控制沉积条件，可分别获得不同组分占优势的膜．在此基础上研究了两组分的电化学特征，初步探讨了不可溶组分的电化学反应机制，得到描述其电极反应的方程式为：     

二乙醇胺衍生物对纤维素膜的增塑作用

以Ｎ，Ｎ－双（２－羟乙基）正丁胺、正己胺、正庚胺和正辛胺作为再生纤维素膜的增塑剂．用红外光谱、差热分析以及力学性能测量研究了增塑后膜的结构与性能．实验表明，这４种二乙醇胺衍生物对纤维素膜具有较好的增塑作用，并且随碳原子数的增加，增塑效果下降，但增塑剂与纤维素分子间相互作用增强．经Ｎ，Ｎ－双（２－羟乙基）正己胺、正庚胺和正辛胺增塑的再生纤维素膜，其耐水洗性明显高于甘油增塑的膜