择优生长CdS纳米微粒膜的制备和性能研究

利用恒电流阴极还原法或电流脉冲法在聚苯胺膜、PATP膜、Au膜和ITO基体上制备了CdS纳米微粒膜，并对其结构和紫外－可见吸收等性质进行初步表征。结果表明基体对CdS微粒膜的结构和性能具有较大的影响。     

纳米硫化镉在对氨基苯硫酚自组装单层修饰金电极上的电化学合成

采用电流脉冲法在自组装了对氨基苯硫酚单层的金电极(PATP/Au)上电沉积硫化镉(CdS)纳米薄膜,运用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射谱(XRD)对其形貌和结构进行了表征,发现得到的是垂直基底生长的CdS纳米棒有序阵列.研究电沉积中电流脉冲参数的影响时发现:随着电流脉冲宽度增大,CdS纳米棒的尺寸增大,有序性降低;脉冲幅度增大,则纳米棒尺寸增大,覆盖度也随之增大.因此通过调节脉冲宽度和脉冲幅度,可对所制备的CdS纳米薄膜的形貌和尺寸进行调控.运用循环伏安法和计时电位法对电沉积机理进行了探究.根据实验结果我们认为Au电极自组装PATP单分子层后,PATP分子中的-NH2与溶液中Cd2+相互作用,使沉积时的电子通过表面的PATP分子链进行传递.并进一步提出纳米CdS在PATP/Au电极上电化学合成的生长机理.     

纳米TiO2电极的特殊光电化学响应

应用涂膜法、电沉积法和溶胶-凝胶法制备纳米TiO2电极.实验发现,纳米TiO2具有特殊的光电化学响应,其光电流~电位变化出现光电流峰,这一特殊的光电化学性质乃与纳米半导体电极的纳米结构及其特殊的光诱导氧化还原反应机理密切相关.     

Nafion基氧化还原聚合物在空气中的电荷传输性能

利用三明治电池和伏安法测试了不同制备条件的Nafion基氧化还原聚合物膜在空气中的电荷传输性能. 研究结果表明, 混合适量聚乙二醇(PEG)的Nafion基金属联吡啶配合物{Nafion[M(bpy)2+3, PEG](M=Ru, Fe)}膜的表观电荷传递扩散系数(Dct)达到10-6-10-7 cm2·s-1 , 电子或空穴迁移率(μ)达到10-4-10-5 cm2·V-1·s-1. 在导电玻璃(ITO)电极与Nafion基氧化还原聚合物膜界面引入一层导电聚苯胺(PANI)后, 降低了其接触电阻, 使氧化还原聚合物膜的Dct提高至10-5-10-6 cm2·s-1, μ提高至10-3-10-4 cm2·V-1·s-1, 且工作电流提高了近两个数量级. 该固态氧化还原聚合物膜的性能比较稳定, 在空气中放置30天后其Dct和μ降低得很少.     

ZnxCd1-xS纳米线的可控合成及其可调的光学性质

采用简单的气相沉积法,合成了不同组成的Zn_xCd_1-xS (0< x <1)纳米线. 利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和电子能谱研究了所制得的纳米线的表面形貌和组成. 该方法以Au为催化剂,简单控制起始物质的相对用量和沉积温度,可以获得可控的Zn/Cd 比例. X射线衍射结果表明所制得的Zn_xCd_1-xS纳米线具有纤维锌矿的单晶结构. 根据制得纳米线的表面形貌讨论了纳米线可能的生长机理为“底部生长”机理. 利用拉曼光谱和光致发光光谱研究了Zn_xCd_1-xS纳米线的光学性质,其纵向光学(LO)声子的拉曼位移频率随着组成的变化在ZnS和CdS的拉曼位移频率之间连续变化. 光致发光光谱中同时存在带边发光和缺陷发光. Zn_xCd_1-xS纳米线的带间跃迁的频率可随着组成的调节而调节,纳米线的禁带宽度介于ZnS (3.63 eV)和CdS (2.41 eV)的禁带宽度之间.     

Zn_xCd_(1-x)S纳米线的可控合成及其可调的光学性质（英文）

采用简单的气相沉积法,合成了不同组成的Znx Cd1-x S(0x1)纳米线.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和电子能谱研究了所制得的纳米线的表面形貌和组成.该方法以Au为催化剂,简单控制起始物质的相对用量和沉积温度,可以获得可控的Zn/Cd比例.X射线衍射结果表明所制得的Znx Cd1-x S纳米线具有纤维锌矿的单晶结构.根据制得纳米线的表面形貌讨论了纳米线可能的生长机理为"底部生长"机理.利用拉曼光谱和光致发光光谱研究了Znx Cd1-x S纳米线的光学性质,其纵向光学(LO)声子的拉曼位移频率随着组成的变化在ZnS和CdS的拉曼位移频率之间连续变化.光致发光光谱中同时存在带边发光和缺陷发光.Znx Cd1-x S纳米线的带间跃迁的频率可随着组成的调节而调节,纳米线的禁带宽度介于ZnS(3.63 eV)和CdS(2.41 eV)的禁带宽度之间.     

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30nm,内径约10nm;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Zn^2 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NaO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。     

ZnO-聚苯胺复合膜的制备和性能研究

利用溶胶－凝胶法在Au膜、聚苯胺膜（PANI）和ITO（导电玻璃）基体上制备ZnO纳米微粒膜，初步研究了该微粒膜的形貌，结构和紫外－可见吸收等性质，结果表明，PANI的孔洞结构抑制了ZnO颗粒的团聚，因此，ZnO－PANI复合膜的紫外－可见吸收光谱和荧光光谱相对于ZnO－Au微粒膜有一定程度的蓝移，光电流谱研究同时表明，ZnO－聚苯胺复合膜有望在光电化学方面得到应用。     

单根聚苯胺纳米线导电性的研究

纳米线(管)的模板合成和导电原子力显微镜(C-AFM)结合是一种近期发展起来研究单根一维纳米结构及阵列导电性的有效方法. 本文利用C-AFM测量了阳极氧化铝(AAO)模板电化学合成制备的单根聚苯胺纳米线的电导率, 研究了直径、氧化还原态对单根聚苯胺纳米线电导率的影响. 从I－V曲线可以看到, 其导电性质与半导体类似，但又不同于半导体． 尚未观察到反向击穿现象，可能原因是, 在一定的反向偏压下的离子脱嵌使得它由部分氧化态（导电态）转变为还原态（绝缘态）；电导率随纳米线直径减小而线性地增加；以ClO₄^－离子掺杂的氧化态和还原态比部分氧化态的电导率低二个数量级.     

聚苯胺纳米管在阳极氧化铝模板中电聚合的生长机理

利用阶跃电位、循环伏安等电化学方法，应用金属电沉积理论,研究聚苯胺纳米管在阳极氧化铝模板（AAO）内电聚合的生长机理.结果表明：电聚合初始，苯胺二维非扩散控制的瞬时成核生长形成聚苯胺晶胞链段单层,单层形成以后，聚苯胺的生长过程变为线性扩散控制. XRD实验进一步证实电聚合的聚苯胺同时包含结晶相和无定型相结构.