云母晶面上准外延生长的胶原蛋白纳米线阵列的性质研究

胶原蛋白纤维与同样具有周期性结构表面的羟磷灰石等矿物质晶体能够通过多种作用在介观尺度上相互识别,从而有效地进行规范骨骼、牙齿等器官生长的生物矿化.在本研究中,反相利用生物矿化原理,开发出一种与热壁外延生长(Hot wall epitaxy)技术效果相似的生物大分子纳米线阵列的简单制备技术,成功地将5～10 μg/mL的天然I型鼠尾胶原蛋白单体溶液在云母晶体的(001)晶面上培育成取向单一且长程有序的胶原蛋白纳米线阵列.原子力显微镜实验结果表明,纳米线阵列随胶原蛋白单体浓度增大而变得致密,但是单条纳米线的宽度与高度较为稳定,分别约为60.0和1.5 nm.有纳米线覆盖的云母晶面亲水性好,晶面接触角由25.8°降为9.5°.基于电子背面散射衍射和透射电子显微镜的分析表征结果,纳米线的取向应沿云母[110]方向, 更详实地验证了胶原蛋白纳米线的准外延生长机理.     

原子力显微镜法研究方解石(104)面的生长及溶解

研究生物矿化过程及生物矿物的形成机制具有重要的科学意义,这方面的研究不仅有助于我们认识自然,而且还可以指导体外仿生合成具有分级结构的功能性复合材料.原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)是微米、纳米尺度上实时观测矿物成核或生长的强有力工具.本文综述了原子力显微镜法研究方解石(104)面生...     

高度取向ZnO单晶亚微米棒阵列的制备与表征

通过低温压热的方法,在经过预先处理长满晶核的SnO2导电玻璃基底上制备出具有高度取向的ZnO亚微米棒阵列.用扫描电子显微镜(SEM)、选区电子衍射(SAED)及X射线粉末衍射(XRD),对制备出的ZnO亚微米棒的结构和形貌进行了表征.SEM测试结果表明,ZnO亚微米棒是六方型的,近乎垂直地长在基底上,棒的直径为400～500 nm,长度约为2 μm. SAED和XRD结果表明,ZnO亚微米棒为单晶,属于六方晶系,并且沿[001]方向择优取向生长.     

氮化铝纳米锥的低温生长与场发射性能(英文)

考察了在600℃以下通过反应AlCl3+NH3→AlN+3HCl制备AlN纳米锥的规律,结果表明在500℃时仍可获得AlN纳米锥,当温度为480℃时则无氮化物生成。场发射测试显示在500~600℃温区内制得的AlN纳米锥的开启电场处于14.2~20 V·μm-1范围,且随制备温度升高而减小。结果表明AlN纳米锥可在低温条件下获得,且具有较好的场发射性能。     

纳米级半金属薄膜Fe_3O_4(001)的外延生长及晶向测定

半金属材料Fe3O4具有理论上100%的自旋极化率,其居里温度高达860 K,具有室温操作的可能。此外,Fe3O4与Mg O晶格具有较低的失配率(0.3%),将二者结合起来有利于磁阻的进一步提高,因此Fe3O4材料成为制备磁阻器件的候选材料。采用对靶磁控溅射的方法,实现了低温制备纳米级别Fe3O4(001)薄膜。利用X射线衍射测量,采用小角掠射(掠射角为2o)、2θ/θ联动模式、步进扫描方式,成功获得其择优取向的图谱。通过XRD与TEM截面样品暗场选区电子衍射相结合的方法,可以定性区分各层薄膜的择优取向。     

金刚石(111)面上乙炔生长金刚石薄膜的机理

运用量子力学半经验分子轨道ＡＭ１方法，计算乙炔作为生长基在金刚石（１１１）附氢表面上存在核结构时的外延生长过程，结果表明，乙炔是金刚石（１１１）表面外延生长的有效生长基之一。     

单晶二氧化钛纳米棒阵列的修饰及其在量子点敏化太阳电池中的应用(英文)

使用TiCl4溶液对单晶TiO2纳米棒阵列(TNRs)进行修饰,通过在TiO2纳米棒表面合成TiO2纳米颗粒来提高TNRs的表面积,提高TNRs对量子点的吸附能力,并在此基础上研究了TiCl4修饰时间对基于单晶TNRs的CdS/CdSe量子点敏化太阳电池光伏性能的影响,同时结合强度调制光电流谱(IMPS)研究了TiO2纳米棒阵列的电子传输性能.结果表明:TiCl4修饰可以大幅提高基于单晶TNRs的CdS/CdSe量子点敏化太阳电池的光伏性能,在TiCl4修饰时间为60 h时,其短路电流密度和光电转换效率分别由修饰前的(2.93±0.07)mA·cm-2和0.36%±0.02%提高至(8.19±0.12)mA·cm-2和1.17%±0.07%.同时,IMPS测试表明电子在单晶TiO2纳米棒阵列中的传输速率高于在TiO2纳米颗粒薄膜中的传输速率,证明了单晶TiO2纳米棒阵列在电子传输方面的优越性.     

氧化锌纳米线外延生长PdZn纳米粒子的制备及在甲醇水蒸气重整反应中的催化性能

以采用改进的气相沉积法制备的具有规整{1010}晶面的氧化锌纳米线为载体,合成了氧化锌纳米线负载钯催化剂,考察了还原温度和负载量对催化剂表面形成Pd Zn合金过程的影响,并通过适当的后处理过程制备了氧化锌纳米线外延生长Pd Zn纳米粒子催化体系.结果表明,当金属钯负载量较低(质量分数约为2%)时,经400℃还原后的催化剂表面会形成PdxZny(xy)合金,从而影响催化剂的CO选择性;提高钯负载量或还原温度有利于将PdxZny(xy)合金转化为Pd Zn合金,降低CO选择性.负载Pd Zn合金纳米粒子与氧化锌纳米线载体之间外延生长的界面关系使其在甲醇水蒸气重整反应中显示出优异的反应稳定性.     

亚稳态MInS2(M=Ag,Cu)花状微米球的热分解法合成及其生长机理

采用热分解法制备了三维的亚稳态正交相AgInS_2和六方相CuInS_2花状微米球。通过X射线衍射(XRD),场发射扫描电子显微镜(FESEM)等对样品进行表征,对AgInS_2的光催化性能进行了评估,并借助于热重-差热分析(TG-DTA)等手段研究了亚稳态正交相AgInS_2和六方相CuInS_2花状微米球的生长机理。实验结果表明,反应温度和反应物中金属离子的投料比对生成纯相的MIn S2均有影响,而AgInS_2花状微米球能在可见光下较好地催化降解亚甲基蓝。     

亚稳态MInS2(M=Ag，Cu)花状微米球的热分解法合成及其生长机理

采用热分解法制备了三维的亚稳态正交相AgInS₂和六方相CuInS₂花状微米球。通过X射线衍射（XRD）,场发射扫描电子显微镜（FESEM）等对样品进行表征,对AgInS₂的光催化性能进行了评估,并借助于热重分析（TG-DTA）等手段研究了亚稳态正交相AgInS₂和六方相CuInS₂花状微米球的生长机理。实验结果表明,反应温度和反应物中金属离子的投料比对生成纯相的MInS₂均有影响,而AgInS₂花状微米球能在可见光下较好地催化降解亚甲基蓝。     

Studies on Epitaxial Polymerization of 1,3-Bis （3-quinolyl）- 1,4-butadiyne

During investigating what causes the low yield of the polymerization product of 1,4-bis (quinolyl)-1, 3-butadiyne (DQ), we found that the DQ crystals formed on the surface of PDQ cauld be polymerized to give blue crystals, in which DQ could be sublimated and crystallized on the surface of PDQ film. According to the experimental results, the reason why the DQ crystals can be polymerized is that the sublimation of DQ changes the molecular orientation of DQ in the crystal. The crystals formed in epitaxial growth on the surface of DQ or PDQ during sublimation of DQ are suitable for 1,4-addition polymerization.     

Patterned Growth of Vertically Aligned Polypyrrole Nanowire Arrays

A facile strategy for preparing vertically aligned polypyrrole (PPy) nanoarrays with precisely controlled density and quantity is presented. The method involves two steps: (1) the fabrication of the patterned substrate via electron beam lithography and (2) the controlled growth of PPy nanowires via electrochemical polymerization on the patterned substrate. The electrical property of a single PPy nanowire is investigated via in situ conducting probe atomic force microscopy.     

间同立构聚丙烯在聚乙烯(100)晶面上的附生行为研究

利用电子显微镜的欠焦成像和电子衍射技术对间同立构聚丙烯(sPP)在高密度聚乙烯(HDPE)的(100)晶面上的结晶行为进行了研究,明场结果表明,sPP能在HDPE的(100)晶面上附生生长,形成相互交叉的草席状片晶结构,电子衍射结果证明,附生生长的sPP与HDPE的接触面为(100)晶面,sPP与HDPE的分子链方向成固定的±37.交角,说明sPP在纤维取向的HDPE基质上附生结晶不仅仅是HDPE的(110)晶面对sPP有取向成核作用,(100)HDPE晶面也可作为sPP晶体的取向成核点.     

ZnO纳米棒阵列在TiO2介孔薄膜上的生长及其表征

通过低温水热法成功地将ZnO纳米棒阵列定向生长在了介孔锐钛矿TiO2纳米晶薄膜上,并主要利用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜和光致发光光谱等对其进行了表征。所制备的纳米棒具有六边形的端面,纳米棒的尺寸及端面边长分布范围窄,并且沿c轴方向(002)表现出了明显的择优化生长。此外,相比于玻璃基底或TiO2纳米颗粒薄膜,生长在介孔TiO2薄膜上的ZnO纳米棒阵列表现出了较好的取向生长,表明基底的表面结构和组成对ZnO纳米棒阵列的生长有显著的影响。根据基底有序的多孔结构,讨论了纳米棒阵列可能的生长机理。所得到的ZnO纳米棒阵列在室温下分别表现出了以370 nm为中心的强近紫外光和以530 nm为中心的弱绿光两条荧光谱带。     

氧化锌和氧化钛纳米树热液合成的研究进展

本文简要介绍了近年来多枝纳米结构材料的研究进展,概述了氧化锌和氧化钛纳米树阵列的热液合成和反应机理,探讨性地展望了多枝纳米树阵列的研究和应用前景.     

Epitaxial Growth of Crystalline Polyaniline on Reduced Graphene Oxide

Due to its unique electronic properties, graphene has already been identified as a promising material for future carbon based electronics. To develop graphene technology, the fabrication of a high quality P‐N junction is a great challenge. Here, we describe a general technique to grow single crystalline polyaniline (PANI) films on graphene sheets using in situ polymerization via the oxidation‐reduction of aniline monomer and graphene oxide, respectively, to fabricate a high quality P‐N junction, which shows diode‐like behavior with a remarkably low turn‐on voltage (60 mV) and high rectification ratio (1880:1) up to a voltage of 0.2 V. The origin of these superior electronic properties is the preferential growth of a highly crystalline PANI film as well as lattice matching between the d‐values [∼2.48 Å] of graphene and {120} planes of PANI.