多孔硅上贵金属的浸入沉积

将多孔硅浸入含贵金属盐的HF溶液20 s, 制备了Ag, Au, Pd和Pt的沉积层. AFM形貌显示, 这4种贵金属都能在多孔硅上直接沉积, 但Pt的沉积量比其他3种少. SEM图及能谱(Energy dispersive X-ray spectrometer, EDS)分析显示, 沉积层优先生长在孔边上, 孔边上的沉积量约是孔底的4.6倍. 电化学方法分析显示, Pd和Pt, Ag和Au的沉积层分别具有类似的开路电位和交流阻抗特性, 其中Pd层的溶出电流比其他3种大1个数量级, 而阻抗比其他小1个数量级, 说明Pd层与硅基底的结合程度好, 结合界面导电性好.     

银辅助刻蚀单晶硅

结合高中化学原电池、氧化还原反应以及银镜反应等知识,介绍两种沉积银粒子辅助刻蚀单晶硅技术的基本原理,供一线高中化学教师用于扩展高中生的化学知识,帮助学生了解化学前沿。     

原子层沉积技术制备单原子催化剂

贵金属单原子催化剂因具有独特的催化性能和高的利用率而迅速引人关注.原子层沉积(ALD)逐渐成为大批量合成稳定单原子的有力工具.本文总结了采用ALD合成单原子的最新进展,以及未来的研究方向和趋势.     

单晶硅上化学气相沉积铜薄膜的机理研究

A versatile metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) system was designed and constructed. Copper films were deposited on silicon (100) substrates by chemical vapor deposition (CVD) using Cu(hfac)2 as a precursor. The growth of Cu nucleus on silicon substrates by H2 reduction of Cu(hfac)2 was studied by atomic force microscopy and scanning electron microscopy. The growth mode of Cu nucleus is initially Volmer-Weber mode (island), and then transforms to Stranski-Rastanov mode (layer-by-layer plus island).The mechanism of Cu nucleation on silicon (100) substrates was further investigated by X-ray photoelectron spectroscopy. From Cu2p, O1s, F1s, Si2p patterns, the observed C=O, OH and CF3/CF2 should belong to Cu(hfac) formed by the thermal dissociation of Cu(hfac)2. H2 reacts with hfac on the surface, producing OH. With its accumulation, OH reacts with hfac, forming HO-hfac, and desorbs, meanwhile, the copper oxide is reduced, and thus the redox reaction between Cu(hafc)2 and H2 occurs.     

Pd在p型单晶硅(100)表面自催化化学沉积

研究了Pd在氢终止的p型单晶硅(100)表面的自催化化学沉积(AED). 在室温下将刻蚀过的硅片浸入常规的HF-PdCl2-HCl溶液制备了Pd膜. 将沉积了Pd的基底作为工作电极, 用循环伏安法(CV)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)研究了Pd膜的阳极溶出行为和形貌. 结果表明, Pd的生长遵循Volmer-Weber (VW)生长模式, Pd膜给出了很好的支持.     

单晶硅表面周期性微结构的减反射特性及光伏特性

利用聚苯乙烯胶体球自组装技术和纳米压印技术在单晶硅表面构筑了两种周期性微结构. 反射光谱表明, 两种周期性微结构都能够对特定波长的入射光有一定的减反射效果; 表面光电压谱和吸收光谱相对应, 在具有减反射效果的波长范围内观察到了表面光电压增强的现象, 说明这种表面构筑微结构的技术可以有效地利用在单晶硅太阳能电池的制造和设计上, 从而提高单晶硅太阳能电池的光电转换效率. 对这种周期性微结构的减反射机理进行了初步探讨.     

不同碱液单晶硅表面织构的初步研究(英文)

分别以氢氧化钠(NaOH)、碳酸钠(Na2CO3)和磷酸钠(Na3PO4.12H2O)作为刻蚀剂,研究刻蚀浓度、温度(θ)、刻蚀时间(te)和添加剂(异丙醇(IPA)、碳酸氢钠(NaHCO3))对晶体硅表面织构化的影响,用场发射扫描电子显微镜表征织构效果.通过优化工艺,可得到较低的平均表面反射率(Rav),按使用的刻蚀剂分别为:9.70%(NaOH)、9.76%(Na2CO3)和8.63%(Na3PO4.12H2O).据此分析了Rav和织构表面形貌之间的关系.发现添加剂IPA在Na3PO4.12H2O或Na2CO3与NaOH 3种刻蚀剂溶液中均可明显起改善织构效果.NaHCO3在某些方面具有与IPA的相同作用,同时又能促进大金字塔的形成.文中同时初步提出有关刻蚀过程的机理.     

单晶硅表面键合光敏染料及其光谱响应的测定

本文提出了一种化学键合方法,它能将光敏染料直接键合在抛光的单晶硅表面。对由该方法得到的键合有菁染料及碳菁染料的硅片,进行了激光Raman光谱及XPS谱分析,结果表明,这两种染料通过硅氮键共价键合于硅片表面。实验发现,由键合有染料的n型硅片制成的In染料n-Si多层结构器件具有光生伏特效应,其光谱响应曲线出现了与染料的最大吸收相对应的吸收峰。     

单晶硅氩离子注入层的微观结构和微观摩擦磨损行为

利用离子注入技术对单晶硅表面进行了氩离子注入,用微摩擦磨损实验机研究了改性层的摩擦磨损行为,并用透射电子显微镜研究了改性层的微观结构.结果表明:经过一定剂量的氩离子注入后单晶硅的耐磨性能较注入前有了一定的提高,其中以注入剂量1×1016ions/cm2为最好,氩离子的注入使单晶硅表面形成了硅的微晶态与非晶态共存的混和态结构的改性层,使其具有良好的抗塑变和塑性剪切能力,从而改善了单晶硅的抗磨能力.     

原子力显微镜研究APS化单晶硅衬底及单层MD膜表面

原子力显微镜研究ＡＰＳ化单晶硅衬底及单层ＭＤ膜表面张希，高芒来，王力彦，沈家骢（吉林大学化学系，长春，１３００２３）关键词原子力显微镜，ＡＰＳ修饰表面，分子沉积膜以静电相互作用为成膜推动力的各种功能体系分子沉积（ＭＤ）超薄膜已有报道［１￣４］．对ＭＤ...     

贵金属纳米粒子/硅纳米线复合纳米材料的制备及其催化性能研究

以十二烷基硫酸钠(SDS)作为保护剂, 利用贵金属阳离子(Mⁿ⁺)与HF处理后的硅纳米线(SiNWs)之间的氧化还原反应, 在SiNWs表面负载了贵金属纳米粒子. 通过调控SDS/Mⁿ⁺物质的量比、反应物浓度、反应温度等实验参数, 制备出了金属纳米粒子粒径均一且负载密集的AuNPs/SiNWs, PtNPs/SiNWs复合材料. 将AuNPs/SiNWs复合材料应用在亚甲基蓝的还原反应, 实验结果显示, 60 min内AuNPs/SiNWs可以将55%的亚甲基蓝还原, 表明AuNPs/SiNWs具有良好的催化活性. 这种复合材料易于从反应溶液中分离出来, 可以实现纳米催化剂的循环使用.     

Sol-Gel Preparation of Coating Films Containing Noble Metal Colloids

Coating films containing Au, Ag, Pt and Pd metal colloids have been prepared by sol-gel processing. It is shown that for oxide films the temperature where the metal particles are precipitated by heating in air depends on metal species: 200°C for Au, 600°C for Ag, 800°C for Pt and 1000°C for Pd. The use of reducing atmosphere lowers the temperature for formation of noble metal colloids. This procedure can be used for direct formation of metal colloids from metal ions in the film as well as reduction of oxide particles to metal particles in the film. For an organic-inorganic matrix, noble metal colloids are precipitated by thermal reduction or photo-reduction. Thermal reduction occurs as a result of reduction by decomposing organic matter. Photo-reduction occurs as a result of UV irradiation.     

贵金属复合纳米粒子的研究进展

贵金属复合纳米粒子具有不同于单组分纳米粒子的独特的光、电和催化等物理与化学性能,是构筑新型功能复合材料的重要单元,在传感器、光学材料、催化剂及生物领域都有着重要应用,已成为当前纳米材料科学研究领域中的前沿和热点。本文主要评述了具有核壳、异质结构以及合金结构的贵金属复合纳米粒子的制备、物理与化学性能及应用等方面的研究进展。     

生物法制备各向异性贵金属纳米粒子的研究进展

利用生物法绿色合成各向异性的贵金属纳米粒子(Au,Ag)具有经济环保、制备简单、无毒副作用等优点,成为近年来的研究热点。 本文通过介绍各向异性贵金属纳米粒子的物理化学性质,归纳了生物法,尤其是利用植物源生物质制备各向异性贵金属纳米粒子的研究,并在此基础上进一步阐述了各向异性贵金属纳米粒子的微观生长机理,最后对各向异性贵金属纳米粒子的应用前景做了展望。     

Preparation,Functionality, and Application of Metal Oxide‐coated Noble Metal Nanoparticles

With their remarkable properties and wide‐ranging applications, nanostructures of noble metals and metal oxides have been receiving significantly increased attention in recent years. The desire to combine the properties of these two functional materials for specific applications has naturally prompted research in the design and synthesis of novel nanocomposites, consisting of both noble metal and metal‐oxide components. In this review, particular attention is given to core–shell type metal oxide‐coated noble metal nanostructures (i.e., metal@oxide), which display potential utility in applications, including photothermal therapy, catalytic conversions, photocatalysis, molecular sensing, and photovoltaics. Emerging research directions and areas are envisioned at the end to solicit more attention and work in this regard.

     

Electrodynamics of Noble Metal Nanoparticles and Nanoparticle Clusters

In this paper we examine the electrodynamics of silver nanoparticles and of clusters of nanoparticles, with an emphasis on extinction spectra and of electric fields near the particle surfaces that are important in determining surface-enhanced Raman (SER) intensities. The particles and clusters are chosen to be representative of what has been studied in recent work on colloids and with lithographically prepared particles. These include spheres, spheroids, truncated tetrahedrons, and clusters of two or three of these particles, with sizes that are too large to be described with simple electrostatic approximations but small compared to the wavelength of light. The electrodynamics calculations are mostly based on the discrete dipole approximation (DDA), which is a coupled-finite element approach which produces exact or nearly exact results for particles of arbitrary size and shape if fully converged. Mie theory results are used to study the validity of the DDA for spherical particles, and we also study the validity of the modified long wavelength approximation (MLWA), which is based on perturbative corrections to the electrostatic limit, and of the single dipole per particle approximation (SDA). The results show how the dipole plasmon resonance properties and the electric field contours around the particle vary with particle shape and size for isolated particles. For clusters of particles, we study the effect of interparticle spacing on plasmon resonance characteristics. We also show that the quadrupole resonance is much less sensitive to particle shape and interparticle interactions than the dipole plasmon resonance. These results provide benchmarks that will be used in future comparisons with experiment.     

贵金属壳-胶球核纳米复合材料的研究进展

综述了贵金属纳米粒子修饰的核胶球材料的研究进展。 由于贵金属壳-胶球核复合材料具有高的稳定性和优异的光学、催化等性质,是当前材料科学研究领域的一个热点。 因此,发展简单的、大量的制备这种复合材料的方法,以及广泛深入地研究其性能和应用具有十分重要的意义。     

贵金属纳米颗粒的微生物合成

金属纳米颗粒在材料、催化、医学、环境等众多领域应用广泛,其中,金、银、铂、钯等贵金属的纳米颗粒作为良好的催化剂可提高反应的速率,因此,贵金属纳米颗粒的合成吸引了众多研究者的关注。传统的物理化学法虽能高效、可控地合成贵金属纳米颗粒,但是合成条件苛刻、成本昂贵、且会产生对环境有害的化学物质。因此,探索节能、环保、可持续的绿色合成方法成为纳米合成研究的热点之一。贵金属纳米颗粒的微生物合成法具备绿色合成技术的诸多要素,研究表明某些微生物能将金属盐转化成纳米材料,且微生物繁殖速度快、培养成本低、生长条件温和,从而得到了研究者们的广泛关注。本文归纳总结了目前微生物合成贵金属纳米颗粒的主要研究进展,包括贵金属纳米颗粒可能的合成机制以及尺寸与形貌控制方法,探讨了其在医学、催化、生物传感、环境方面的具体应用,并对贵金属纳米颗粒微生物合成的未来发展进行了展望。     

贵金属多孔纳米结构的模板法制备及生物检测应用

贵金属多孔纳米材料是一类非常重要的新型多功能纳米材料,其具有独特的空心内部、多孔的外壁以及可调的形貌等,表现出优异的光、电、催化等特性。调制贵金属多孔纳米材料的尺寸、形状、排列和空间取向等对促进其在拉曼光谱、生物传感等方面的应用至关重要。模板法是利用与目标产物的纳米尺度特征相匹配的预制结构来指导纳米材料的合成,可以制备出其他方法难以制备的新型多孔纳米结构材料。基于模板的多样性,能够便捷的调节多孔贵金属的孔径、尺寸和组分,充分的开发贵金属纳米结构的特性。本文着重介绍了贵金属多孔纳米材料的类型和调控这些纳米结构的各种模板方法,分析了各种制备方法的优势和不足,并简要综述了贵金属多孔纳米结构在生物检测方面的一些应用进展。