基于新型DNA金属化工艺银纳米线的制备

随着DNA金属化工艺逐渐发展, 以DNA为模板进行金属纳米线的制备, 使得生物与微细加工技术的结合变得可能. 我们将DNA模板金属化工艺加以改进, 利用半导体材料——硅作为样品衬底, 并在硅片上利用Parafilm疏水膜斜向拉伸排列DNA分子, 采用化学还原反应, 成功地进行了银纳米线的制备. 改进后的金属化工艺对DNA分子金属化程度较好, 而且制备出了金属纳米网状结构. 基于DNA构筑复杂纳米图形的实现, 进行相关的金属化, 有望构筑纳米集成电路.     

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.     

金、铜金属纳米棒或纳米线的AFM和SERS的研究(英文)

通过电化学氧化法制备具有不同孔径氧化铝模板 ,利用交流电镀的方法在模板中沉积金属 ,再用酸溶解模板可以得到相应尺度的金属纳米线或纳米棒的阵列 .本文利用原子力显微镜和表面增强拉曼技术分别表征了金和铜两种金属纳米线阵列 .研究结果表明 ,作为探针分子的硫氰(SCN )在金属纳米线上的碳氮三键的振动频率随纳米线直径的增大而蓝移 .这一现象可能是因为尺寸效应对纳米线的费米能级造成影响 ,使不同直径的金属纳米线电子结构存在微小的差别 .     

以DNA为模板构造苯胺-DNA复合物纳米线和聚苯胺纳米导线

在溶液中, 以DNA为模板构造出了线性的苯胺-DNA复合物纳米线. 用压缩气流将得到的复合物纳米线拉直并固定到云母基底上. 用原子力显微镜(AFM)可观察到形貌规整的苯胺-DNA复合物纳米线. 苯胺单体在溶液中能从各个方向上组装到DNA分子上, 从而使DNA模板分子的表面包裹了一层苯胺. 以苯胺-DNA复合物纳米线为前驱体通过进一步化学氧化聚合得到了以DNA为模板的聚苯胺纳米导线.     

水热法制备ZnS纳米线

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂，利用水热法通过二吡啶硫氰酸锌分解制备了ZnS纳米线，并用SEM、XRD、EDX和HR-TEM等方法对其纳米结构进行了表征。实验结果表明，反应时间和表面活性剂浓度是决定纳米ZnS最终形貌的关键因素，CTAB起到了纳米线生长的分子-诱导模板作用。     

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。     

金属辅助化学刻蚀法制备硅纳米线及应用

金属辅助化学刻蚀是近些年发展起来的一种各向异性湿法刻蚀,利用该方法可以制备出高长径比的半导体一维纳米结构。 本文综述了金属辅助化学刻蚀法可控制备硅纳米线的最新进展,简要概述了刻蚀的基本过程与机制,重点阐述了基于不同模板的金属辅助化学刻蚀可控制备高度有序、高长径比的硅纳米线阵列的具体流程与工艺,并介绍了其在锂离子电池、太阳能电池、气体传感检测和仿生超疏水等方面的潜在应用,探讨了目前存在的问题及其今后的研究发展方向。     

利用表面模板调控低维有机纳米材料的拓扑结构（英文）

"自下而上"的纳米结构制备法是一种在原子或分子水平上构筑纳米结构的方法;相比于"自上而下"的蚀刻技术,其可实现更小尺寸的半导体器件的制备。因此,这种"自下而上"制备法将是纳米技术未来的重要发展方向。然而,其中一个存在已久的关键问题是如何实现对所构筑的纳米拓扑结构进行精确控制。此文综述了近期关于如何调控由表面乌尔曼反应合成的纳米材料拓扑结构的研究。其中包括以下三个方面:首先,利用纳米结构与衬底晶格参数之间的匹配关系控制金属有机链的形状;其次,利用超栅格或者超分子模板对长链进行有效剪裁;最后,利用纳米结构与衬底之间对称性的匹配来调控环状和链状产物的形成。另外,我们对寻求普适性模板以调控更广泛类型的纳米材料的拓扑结构进行了展望。     

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.     

基于DNA为模板的铂纳米线的电化学制备

基于DNA为模板的铂纳米线的电化学制备;铂纳米线;电化学还原;DNA模板     

基于纳米载体的缓蚀体系设计研究

通过软模板法制备粒径集中在100 nm的介孔二氧化硅作为纳米载体负载缓蚀剂分子苯并三氮唑(BTA),再通过单宁酸与三价铁离子在介孔氧化硅表面自组装形成金属多酚网络结构,由此构筑pH响应的智能控制释放体系。利用TEM,SEM,FTIR等表征手段证实了缓蚀剂分子的成功负载以及外层金属多酚网络结构的成功生长。利用电化学阻抗谱探究了制备的智能控释体系对金属的防护性能影响。结果表明,制备的pH响应智能控释体系能够很好地为铜电极提供防护,同时提升了复合环氧涂层的防护性能。     

DNALB膜的AFM形貌观察

DNA分子本身所具有的独特性质使其在生物学、医学和遗传学等领域占有极其重要的位置 ,近年来 ,人们意识到利用 DNA作为模板剂建造具有特殊结构和功能的纳米材料的可行性 [1] ,如 Braun等 [2 ]将寡聚核苷酸连接在两个金电极之间 ,用 DNA分子作为模板剂生长出 1 2 μm长、直径 1 0 0 nm的银纳米线 ;Mirkin等 [3]将 3 和 5 端连有巯基的寡聚核苷酸与金纳米粒子结合 ,通过互补的碱基形成介观尺寸的组装体 ;Alivisatos等 [4]利用 DNA的特点 ,使其与之相连的金纳米粒子按预计的形式排布形成人造分子 .我们尝试利用 LB技术将 DNA分子复合到…     

三维分级结构ZnO的制备及光催化性能

以聚乙烯醇/醋酸锌复合纳米纤维为模板, 采用模板辅助共沉积技术制备了三维尖晶石型ZnO纳米线/纳米纤维分级结构, 并采用SEM, XRD对其形貌和晶型结构进行了表征. 在光催化降解乙醛性能实验中, 三维分级结构ZnO表现出比纳米粒子和纤维更好的光催化性能. 这主要归因于ZnO纳米线的次级结构和开放的三维网络结构更有利于乙醛分子和氧分子的扩散和传输, 从而提高了乙醛的光降解速率.     

溶致液晶模板电化学沉积纳米材料

本文综述了以小分子表面活性剂构成的溶致液晶作模板,采用电沉积方法制备金属、半导体、导电聚合物的纳米膜、纳米线等材料的研究进展.对影响沉积产物形貌和性能的各因素进行了分析,展望了溶致液晶模板电沉积纳米材料的发展趋势.     

模板法制备定向排列的聚乙烯吡咯烷酮纳米管簇

近年来,随着纳米科学的迅猛发展,对定向生长的纳米碳管、半导体、氧化物及金属纳米线、管等无机材料的制备引起人们广泛的关注．然而对定向生长的聚合物纳米结构材料如聚合物的纳米管、线等的制备,却未见报道．最近,德国马普微结构研究所通过模板法制得了具有取向一致的聚合物纳米结构材料,该材料在化学传感器、药物输送以及微环境研究等方面具有广泛的应用前景．     

氧化铝模板中Ag纳米线阵列的选择性生长

利用Ag离子与Br离子之间的化学沉积作用在孔隙中充满明胶的阳极氧化铝(AAO)模板中制备了AgBr/AAO纳米介孔复合材料.材料选择性曝光后,利用原位显影液对其进行化学显影,在AAO模板中选择性得到Ag纳米线阵列.实验结果表明:Ag纳米线是连续的、致密的,且具有多晶结构,充满了曝光部分的模板孔隙.本文还对影响Ag纳米线选择性生长的因素进行了简单讨论.     

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。     

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     

硅衬底上聚丙烯酰胺/氧化锌纳米线薄膜蓝色发光二极管

采用高分子络合软模板法利用高分子络合和低温氧化烧结反应,在硅衬底上自组装生长出顶面平滑具有六角柱形结构的ZnO纳米线,并基于此聚丙烯酰胺/ZnO纳米线体系构筑了聚合物基ZnO纳米线发光二极管器件,在相对低的阈值电压下实现了常温常压下电场驱动的蓝色发射光,并且其发光颜色可由其应用的激励电压方便地调控.几乎垂直排列的ZnO纳米线/高分子薄膜在器件中被作为发射层.该方法使用聚合物作为LED器件的粘结剂和发光层的分散介质,稳定了硅衬底上埋置在聚合物薄膜中的ZnO纳米线准阵列并对ZnO纳米晶的表面起钝化作用,防止发光猝灭.结果表明,新技术是一种低成本制备ZnO基紫外/蓝色发光材料的工艺,并且减少了以往工艺中要求ZnO薄膜p型掺杂的麻烦.     

利用LB技术以寡聚DNA为模板构建CdS纳米结构

利用Langmuir-Blodgett技术制备了十八胺（ODA）／十聚腺嘌呤（oligo-A10)单分子膜，并以其为模板制备了不同形状的Cds纳米结构，结果表明以在低膜压下转移的寡聚DNA单层为模板可诱导生成线形的Cds纳米结构，而以在主膜压下转换的寡聚DNA单层膜板得到的是Cds的球形结构聚集体。