乙醇溶液中ZnO纳米粒子的形成机理研究

半导体纳米粒子的研究是当今材料科学及物理化学的热门课题[1－3]．由于纳米粒子具有极大的比表面、尺寸量子化效应及增强的氧化和还原能力等不同于扶林的特殊性质，它被广泛地用于光催化，光电材料的制备及非线性光学材料的研究等[4－6]．ZnO作为一种重要的半导体材料，其纳米粒子的制备近年来也有报导[7－14]．由于ZnO在水中的生成自由能较正，所以一般都在醇溶液中制备，但其具体的成核机理至今并不十分清楚．本工作通过仔细的研究，阐明了ZnO纳米粒子形成过程中的成核和生长机理．1实验部分醋酸锌，氢氧化钠和乙醇均为分析纯试剂．制…     

纳米银掺杂二氧化硅复合颗粒的制备及表征

0引言金属纳米颗粒因其粒子尺寸小(1￣100nm),比表面积大,表面原子数多,表面能和表面张力随粒径的下降急剧增大而具有量子尺寸效应[1]、小尺寸效应[2]、表面效应[3]及宏观量子隧道效应[4]等,从而出现了不同于常规固体的新奇特性,如:光学性质、磁性质以及电磁学性质[5],使其在催化、信息存储及非线性光学等领域展示了广阔的应用前景[6]。虽然制备金属纳米颗粒的方法有很多[6],但是由于纳米尺寸的金属颗粒具有较高的表面能,容易发生聚集,所以如何保持其稳定性依旧是比较困难的问题。随着纳米科技的发展,人们正尝试用各种方法来解决这个问题:如…     

金纳米粒子-荧光素体系的光谱特性

纳米粒子具有量子尺寸效应和表面效应等许多特有的性质 [1] ,在光吸收、医药及新材料等方面具有广阔的应用前景 .纳米粒子具有较高的比表面能且带有电荷 ,当光子与其接近时 ,实际上是光子与纳米粒子的界面电子发生了作用 [2 ,3 ] .基于此建立的共振散射 (RS)光谱技术已成为一种高灵敏度和高选择性的分析技术 ,是研究生物化学和液相纳米粒子特性的良好手段 [4～ 9] .我们 [2 ,3 ] 研究发现 ,较大粒径纳米粒子和界面的形成是导致散射光增强的根本原因 ;金、银等液相纳米粒子产生 RS效应和 RS峰等 .荧光猝灭 (FQ)效应已用于分析化学和蛋白…     

手性模板合成CdS纳米棒

由于纳米材料具有量子尺寸效应及大的比表面积等性质而使其在电子学[1]、光学[2]、催化[3]和陶瓷[4]等领域显示出诱人的应用前景. 近年来纳米材料的制备及纳米技术发展迅速, 特别是具有特殊光电活性的新型无机纳米材料的制备已引起人们的普遍关注. 现在合成纳米材料的方法主要包括反相胶束法[5]、 LB膜法[6]、嵌段共聚物法[7]和模板合成法[8]. 其中模板合成技术不仅可以通过设计新型的模板分子, 还可通过模板分子的不同自组装行为来调控纳米材料的尺寸和形貌. Stupp等[9]曾利用溶致液晶的六方中间相作为模板, 在其纳米孔隙中成功地合成了具有六方排列超晶格纳米结构的材料. 本文以双亲性丙氨酸衍生物为模板, 在不同的化学微环境下合成了结构不同的CdS纳米棒.     

凝胶纳米氧化钛Raman光谱研究

纳米材料近来成为材料科学的研究热点[1]．催化剂实际上大多是纳米材料．TiO2有多方面的用途，比如它是重要的新型催化剂载体，其纳米微粒，由于比表面高，将有利于改善其催化性能[2]．Raman光谱是研究纳米微粒的新手段，现已发现随着拉径减小到纳米县级，原有Raman峰将产生低频位移和宽化，还可能出现新峰．另外，低频Raman谱段还可能出现散射峰，这些现象均可提供宝贵的纳米结构信息[7,8]．文献中对锐钛矿型TiO2纳米粒子的研究较少[4],而未见对其进行低频Raman测量的报道.本文对用sol-gel方法经不同制备条件合成的一系列锐钛矿型纳米T…     

均分散超微细α-Fe2O3水溶胶的制备

均分散微米、亚微米或纳米级α-Fe_2O_3的制备包括静态水解法［1－3］、沸腾回流水解法[4]以及微乳液反应法[5]．随着粒子尺寸的减少,则体系具有明显的表面和体积效应[6]以及光电化学性质[7]．预计均分散超微细α-Fe_2O_3将会在催化、材料等许多新技术领域获得重要的应用．但以FeCl3为原料的水解法,Fb3十浓度一般在0．02－0．04mol·L－1很窄的浓度范围之内,超出该浓度范围将得到足β-FeOOH而不是α-Fe_2O_3[8]．以Fe（NO3）3为原料,虽然Fe3十浓度可增至0．2mol·L－1,但随之而来的不利因素：（1）水解时间增加几倍;（2）产率…     

基于AFM纳米氧化技术的金纳米粒子定点组装

二维纳米粒子矩阵列在纳米电子器件^[1,2]、表面增强喇曼活性基底^[3,4]、刻蚀掩模^[5]等领域具有广泛的应用前景。在这些纳米粒子阵列为内部,纳米粒子的排布是随机、无序的。这一缺点已经妨碍了纳米粒子阵列在上述领域中的进一步应用。基于此,人们开始关注纳米粒子的可控组装。传统的光刻技术^[6]、微接触印刷技术^[7]以及生物分子模板技术^[8]都被用来实现纳米粒子在固体表面上的可控组装,本实验室在纳米粒子的合成及可控组装方面也进行了研究^[7,9,11]。本文力图精确控制单个纳米粒子在基底表面上的组装位置。利用AFM纳米氧化技术。在硅表面构建了纳米级的化学图形化表面,通过不同的化学官能团,如甲基、氨基对金纳米粒子亲和性质的差异,实现了纳米粒子在固体表面的定点组装。     

前言

纳米结构的概念包括两层涵义[1]:一是指尺寸上的,即在1～100nm尺度上的物质结构,包括一维、二维、三维的体系,其物质单元包括团簇、纳米粒子、纳米管、纳米棒、纳米线(丝)以及纳米尺寸的孔洞等;其二     

pH对一锅法合成葫芦[n]脲修饰金纳米颗粒形貌影响

采用一锅法制备葫芦[n]脲(n=6,7)修饰的金纳米颗粒(Au-NPs@CB[n]),并研究了pH、温度对其尺寸的影响.通过紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)光谱和透射电子显微镜(TEM)表征,证明合成了形貌规整、尺寸均一的Au-NPs@CB[n].具体表现为CB[7]修饰的Au-NPs尺寸为7?14 nm,C...     

利用DPN技术直接构建磁性纳米图形

在纳米尺度下构建有序的磁性模板和图形是当前的研究热点之一 [1,2 ] .这种模板在生物样品的分离[1] 、磁电子学研究和信息存储 [2 ] 等领域具有重要意义 .目前 ,光刻 [3] 、微触点印刷 [4 ] 和自组装 [5] 等多项技术已被用来构建各种纳米模板 .1 999年 ,美国西北大学 Mirkin小组 [6 ]发明的 Dip- pen纳米刻蚀技术 (简称 DPN技术 )更在可控组装方面显示出巨大优越性 .这项技术是在一定驱动力作用下 ,使吸附在原子力显微镜 ( AFM)针尖上的分子“墨水”逐渐转移到基底表面上 ,实现纳米模板的可控构建 .与传统技术相比 ,DPN技术可在纳米尺…     

Tl2O3/聚-N-乙烯基咔唑复合纳米线的研究

Stable monolayers of electropolymerized poly-N-vinylcarbazole (EPVK) and arachidic acid(AA) are obtained on a subphase of alkaline Tl2O3 colloidal solutions. As revealed by the atomic force microscope, there is phase separation in the mixed LB monolayers. Transmission electron microscopic observations reveal that ordered arrays of composite Tl2O3/Epvk nanowires are formed in the mixed monolayers. Formation of the composite nanowire arrays is attributed to the ordered adsorption of Tl2O3 colloidal particles along the polycationic EPVK chains. The composite nanowire array is 3.2nm wide with a spacing of 2.7nm.The composite nanowire arrays can also be formed when pure EPVK is used. Composite LB multilayers of Tl2O3/EPVK nanowire arrays are prepared. The bilayer spacing is 5.54nm.The present study is of importance to the fabrication of inorganic semiconductor/functional polymer composite nanowires.     

Characterization and Application of Surface Plasmon-Enhanced Optical Diffraction from Electrodeposited Gold Nanowire Arrays

Arrays of gold nanowires formed by the process of lithographically patterned nanowire electrodeposition (LPNE) were characterized by a combination of SEM, polarized UV-visible absorption spectroscopy and optical diffraction measurements. A transverse localized surface plasmon resonance (LSPR) was observed for gold nanowire arrays with an absorption maximum (λ(max)) that varied with nanowire width. Transmission optical diffraction measurements were measured with the even and odd diffraction orders creating an alternating, out of phase sinusoidal intensity pattern characteristic of the LPNE nanowire arrays. The intensities of the even diffraction order maxima were the strongest for nanowires with a width of 115 ± 10 nm; nanowires of this width exhibit a λ(max) of 635 ± 10 nm, verifying that the transverse LSPR has enhanced the optical diffraction signal. Real time total internal reflection diffraction intensity measurements were used to monitor in situ the electrodeposition of silver monolayers onto the gold nanowire arrays.     

一维有序聚苯胺纳米阵列的制备及电化学储能性能

以导电玻璃FTO为基底电极, 在硫酸溶液中, 分别研究了苯胺单体浓度和恒定电流大小对聚苯胺(PANI)形貌的影响; 同时恒定苯胺单体的浓度和工作电流, 探究了不同类型的质子酸对PANI阵列形貌的影响. 结果表明, 采用恒电流方法可以制备出一维有序PANI纳米线阵列, 而且当苯胺的浓度为0.1 mol/L, 恒电流法的工作电流密度为0.03 mA/cm²时, 所制备的PANI纳米线阵列形貌最佳; 当用HCl, HNO₃和对甲苯磺酸(p-TSA)作为合成PANI的支持液时, 得到树桩状的PANI 纳米结构, 不能得到均一的纳米线阵列结构. 电化学性能测试结果表明, 制备的最佳形貌PANI纳米线阵列的比电容值可达560 F/g; 循环1000周后电容损失率为11%.     

金纳米线阵列制备及其光谱特性

利用电化学沉积方法在重离子径迹模板中制备出直径从45 nm到200 nm, 长径比达700的金纳米线阵列, 利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对所制备金纳米线的形貌及晶体结构进行分析, 结果表明, 在1.5 V(无参比电极)沉积电压下所制备出的直径为200 nm金纳米线沿[100]晶向具有较好择优取向. 利用紫外-可见光谱(UV-Vis)对镶嵌在透明模板中平行排列的金纳米线阵列光学特性进行研究, 发现金纳米线直径为45 nm时, 其紫外可见光谱在539 nm处有强烈吸收峰, 随着金纳米线直径增加, 吸收峰红移, 当金纳米线直径达到200 nm时, 其吸收峰峰位移至700 nm. 结合金纳米颗粒相关表面等离子体共振吸收效应对实验结果进行了讨论.     

Synthesis of one-dimensional silver oxide nanoparticle arrays and silver nanorods templated by Langmuir monolayers

One-dimensional (1D) silver oxide nanoparticle arrays were synthesized by illuminating the composite Langmuir-Blodgett monolayers of porphyrin derivatives/Ag(+) and n-hexadecyl dihydrogen phosphate (n-HDP)/Ag(+) deposited on carbon-coated copper grids with daylight and then exposing them to air. Transmission electron microscopy (TEM) observation shows that the nanoparticle size is around 3 nm, with the separation of about 2-3 nm. High-resolution TEM (HRTEM) investigation indicates that the particles are made up of Ag(2)O. Ag nanorods with the width of 15-35 nm and the length of several hundreds of nanometers were synthesized by irradiating the composite Langmuir monolayers of porphyrin derivatives/Ag(+) and n-HDP/Ag(+) by UV-light directly at the air/water interface at room temperature. HRTEM image and selected-area electron diffraction (SAED) pattern indicate that the nanorods are single crystals with the (110) face of the face-centered cubic (fcc) silver parallel to the air/water interface. The formation of the 1D arrays and the nanorods should be attributed to the templating effect of the linear supramolecules formed by porphyrin derivative or n-HDP molecules in Langmuir monolayers through non-covalent interactions.     

模板组装Fe纳米线阵列及其微结构

铝在硫酸溶液中经直流阳极氧化,得到多孔铝阳极氧化膜(AAO). 以AAO膜为模板,通过交流电沉积的方法,在AAO模板孔内成功组装了Fe纳米线.TEM分析表明,Fe纳米线的长度约为2.5 μm,其长度分布十分均匀；粗细均匀,直径约为25 nm. XRD实验分析证实,所制备的Fe纳米线为α-Fe.选区电子衍射（SAED）实验分析表明,α-Fe纳米线具有单晶结构.     

Electrodeposited highly-ordered manganese oxide nanowire arrays for supercapacitors

Large arrays of well-aligned Mn oxide nanowires were prepared by electrodeposition using anodic aluminum oxide templates. The sizes of nanowires were tuned by varying the electrotype solution involved and the MnO₂ nanowires with 10 μm in length were obtained in a neutral KMnO₄ bath for 1 h. MnO₂ nanowire arrays grown on conductor substance save the tedious electrode-making process, and electrochemical characterization demonstrates that the MnO₂ nanowire arrays electrode has good capacitive behavior. Due to the limited mass transportation in narrow spacing, the spacing effects between the neighbor nanowires have show great influence to the electrochemical performance.     

Nanowires as building blocks for self-assembling logic and memory circuits

The concept of assembling electronic circuits from metal nanowires is discussed. These nanowires are synthesised electrochemically by using porous membranes as templates. High aspect ratio wires, which range from 15 to 350 nm in diameter and contain "stripes" of different metals, semiconductors, colloid/polymer multilayers, and self-assembling monolayers have been made by this technique. By using the distinct surface chemistry of different stripes, the nanowires can be selectively derivatized and positioned on patterned surfaces. This allows the current-voltage properties of single and crossed nanowire devices to be measured. Nanowire conductors, rectifiers, switches, and photoconductors have been characterized. Techniques are still being developed for assembling sublithographic scale nanowires into cross-point arrays for memory and logic applications.     

MnS纳米线阵列上MnS花状球的水热合成

通过水热处理的方法,在氧化铝模板表面生成的MnS纳米线阵列上合成了六方相MnS花状球。利用场发射扫描电镜,透射电子显微镜,高分辨透射电子显微镜,选区电子衍射和X射线衍射对制备的样品进行了分析与表征。结果表明MnS花状球是在MnS纳米线阵列上生长的,纳米线的直径为70～80nm,与氧化铝模板的孔径一致且结晶性较好。随着阳极氧化氧化铝模板(AAO)的孔洞长度的减少,MnS花状球的数量快速增加。提出了MnS复合纳米结构可能的生长机制:氧化铝模板和反应中硫脲分解产生的H2S气体对产物的最终形貌有很重要的影响。室温光致发光光谱显示在420nm处存在一个很强的MnS带边发射峰。     

Co/Cu多层纳米线阵列的制备与磁性能

利用双槽直流电沉积技术在阳极氧化铝(AAO)模板的纳米孔中获得调制波长为50 和200 nm 的Co/Cu多层纳米线, 多层纳米线的调制波长由电沉积时间控制. 运用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征纳米线的形貌, Co/Cu多层纳米线的长度约20 μm, 直径约80 nm; 用X射线衍射(XRD)研究多层线的结构; 用振动样品磁强计(VSM)测试纳米线阵列的磁性能; 利用可变磁场结合高灵敏度恒流装置研究巨磁电阻(GMR)特性. 结果表明, Co/Cu多层纳米线具有磁各向异性. 当磁场与纳米线平行和垂直时, 调制波长为50 nm的多层线的矫顽力分别为87500 和34200 A·m-1, 而调制波长为200 nm的多层线阵列的矫顽力分别为28600 和8000 A·m-1. 调制波长为50 nm的多层纳米线的磁电阻变化率高达-%, 而调制波长为200 nm的多层线未产生明显的GMR效应.