β-FeOOH纳米线的自排列及形成机理研究

通过无机铁(Ⅲ)盐的水解,在常温常压条件下制备了β-FeOOH纳米线,利用X射线粉末衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对其结构及形貌进行了表征. 结果表明,产物是结晶性良好的四方相β-FeOOH 纳米线,直径约 60 nm,长度为 4~5 μm,沿［001］方向生长. 根据实验结果讨论了β-FeOOH纳米线的生长机理. 而且,这些纳米线可以自发地垂直或平行地排列在一起,形成特殊的图案,这可能是由于纳米线之间的磁相互作用产生的.     

β-FeOOH纳米线的制备及表征

通过无机铁(III)盐的水解在常温条件下制备了β-FeOOH 纳米线, 并用透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)及选区电子衍射(SAED)对其形貌及结构进行了表征. 电镜结果表明, 所得到的纳米线直径约 60 nm, 长度为4～5 μm, 且沿[001]方向生长. XRD结果表明纳米线为四方相β-FeOOH, 在常温下结晶性良好. 研究表明FeCl₃浓度对纳米线生长有很大影响, 只有当FeCl₃浓度合适时, 才能制备出高质量的纳米线.     

CdS量子点与CdSe量子点间荧光共振能量转移研究

在有机相中合成了不同尺寸的CdS和CdSe量子点, 并利用Langmuir-Blodgett (LB)技术将相同尺寸的CdS和CdSe量子点组装成多层复合纳米有序结构. 采用荧光光谱研究了CdS和CdSe量子点在混合体系和多层复合纳米有序结构状态下的荧光共振能量转移(Fluorescence resonance energy transfer, FRET). 我们观察到CdS和CdSe量子点混合溶液与当溶剂挥发形成固态膜中, CdS量子点的荧光强度较溶液状态下强烈猝灭, 表明当颗粒间距离减小时CdS和CdSe量子点间产生较高效率的荧光共振能量转移. 在多层复合纳米有序结构中, 随着给体CdS量子点层数的增加, 单层受体CdSe量子点的荧光逐步增强, 这表明层间纵向能量转移率随给体层数的增加而提高.     

钛酸纳米管的化学修饰及发光性能的稳定化

钛酸纳米管表面富有羟基, 利用十六醇与Ti-OH发生脱水反应对钛酸纳米管进行化学修饰. 通过透射电子显微镜、红外光谱和荧光光谱等方法研究了表面修饰对钛酸纳米管的结构及光学性质的影响. 与未修饰的钛酸纳米管相比, 不溶于有机溶剂的钛酸纳米管修饰后溶于氯仿、甲苯中, 为进一步用LB膜技术组装钛酸纳米管提供了条件, 并且钛酸纳米管表面修饰的有机层有效抑制了纳米管表面对水的吸附, 解决了钛酸纳米管在空气中久置或有水气氛下特殊的可见区吸收和荧光发光现象受到影响的问题, 使钛酸纳米管的发光性质稳定, 为钛酸纳米管的广泛应用奠定了基础.     

酞菁铜化合物LB膜的制备及结构形态研究

利用LB技术研究了带有4个长碳氢链的酞菁铜化合物(CuC12Pc)的单分子膜及它与十八胺(ODA)、二十酸(AA)的混合LB膜的聚集结构形态. 结果表明这种酞菁铜化合物在气液界面上可以形成比较稳定有序的双层Langmuir膜, 且可以转移质量较好的多层LB膜. 利用原子力显微镜(AFM)研究了酞菁铜分子的聚集体结构, 发现CuC12Pc/AA混合膜表现为网状的聚集结构, 而CuC12Pc/ODA混合膜形成长岛颗粒状聚集, 并结合UV-Vis吸收光谱讨论了酞菁铜分子形成不同聚集结构的原因.     

C60 Langmuir-Blodgett膜的微结构形态

利用LB(Langmuir-Blodgett)方法组装C60复合膜, 以二十二酸 (BA)、二十酸 (AA)、十八酸 (SA) 和十八胺 (OA) 作为辅助成膜材料, 改变辅助成膜材料的摩尔比, 成功地控制了C60的聚集结构. Dynamic force microscopy(DFM)形貌结果表明由摩尔比nC60∶nSA∶nAA∶nOA=2∶3∶3∶4组成的特定C60组装体具有两种结构: 一种为粒径大约180 nm左右的大颗粒, 另一种结构是粒径大约在30 nm左右的小团簇. 等链长的酸胺混合以及其它比例组成的C60聚集体颗粒大小不均且结构单一. UV-Vis吸收光谱也说明C60分子在LB膜中通过相互作用发生一定程度的聚集.     

双炔酸聚合LB膜结构及其摩擦磨损行为研究

采用垂直提拉法将单层双炔酸膜转移到云母基片上,同时将13层双炔酸膜转移到经过亲水处理的单晶硅片和石英片上,使双炔酸在紫外光照射下发生拓扑聚合制备双炔酸聚合LB膜,并对双炔酸和经紫外光照射后聚合双炔酸LB膜的结构及摩擦磨损特性进行研究.结果表明:双炔酸在可见区无吸收峰,但经紫外光照射后因双炔酸聚合后形成的共轭大π键在可见区出现了吸收峰;双炔酸LB膜均匀平整,厚度约为3.5 nm,聚合后其结构发生变化,厚度降至约1.5 nm;而聚合后双炔酸LB膜的减摩性能基本保持不变,聚合前后双炔酸LB膜的摩擦系数不随载荷而变化,符合阿芒顿定律,其抗磨特性得到明显提高;磨痕结果充分表明聚合双炔酸耐磨性能较好.