NiCo2O4纳米线对 H2O2电还原的催化性能

以无模板生长法制备了泡沫镍载NiCo2O4纳米线正极材料, XRD和SEM表征结果表明, 所得材料为NiCo2O4纳米线, 以循环伏安法和计时电流法研究了泡沫镍载NiCo2O4纳米线对H2O2电还原的催化性能. 结果显示, 在0.4 mol/L H2O2 和 3.0 mol/L NaOH 溶液中, 当电压为-0.4 V(vs. Ag/AgCl)时, 循环伏安的电流密度达到125 mA/cm2; 当电压为-0.2, -0.3和 -0.4 V 时, 在30 min 的测试时间内, 计时电流密度几乎均为一常数, 表明以泡沫镍载NiCo2O4纳米线为催化剂电还原H2O2具有很高的活性和很好的稳定性.     

Pd-Ag合金纳米线的可见光辅助简易合成及其对乙醇的电催化氧化

以硝酸钯和硝酸银为金属前驱体,乙醇和柠檬酸钠作为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮作为稳定剂和导向剂,以普通市售白炽灯作为光源,采用简易可见光辅助液相法合成了Pd-Ag合金纳米线。通过FESEM、TEM、HRTEM、PXRD和UV-Vis等技术对样品的形貌、晶体结构和光学性质进行了表征,并通过循环伏安法和计时电流法研究了Pd-Ag合金纳米线修饰玻碳电极对乙醇的电催化氧化。与相同条件下制备的纳米钯材料相比,Pd-Ag合金纳米线具有更好的电催化活性、抗中毒性和稳定性。     

表面悬挂键对GaAs纳米线掺杂的影响及其钝化

利用第一性原理计算方法研究了表面悬挂键对GaAs纳米线掺杂的影响及其钝化．计算结果显示,不论是闪锌矿结构还是纤锌矿结构,GaAs纳米线表面Ga原子上带正电荷的表面悬挂键都是一类稳定的缺陷,并且这种稳定性不会随着纳米线直径的变化而变化．这种表面悬挂键会形成载流子陷阱中心从而从p型掺杂的GaAs纳米线俘获空穴,使得纳米线的掺杂效率下降．和NH3相比,NO2 具有足够的电负性来俘获GaAs纳米线表面悬挂键上的未配对电子,从而有效地钝化GaAs纳米线的表面悬挂键,提高纳米线的p型掺杂效率,并且这种钝化特性不会随着纳米线直径的变化而改变．     

基于热电材料的新型传感器研究进展

传感器作为现代智能工业的核心部件之一,凭借其优良的性能,越来越受到关注.本文总结了热电材料在传感器应用方面的研究成果,特别是硅基、碳基、铅基、碲基、贵金属类、有机类以及催化类的热电材料对传感器高灵敏度、高响应值、高稳定性等方面的影响.已有研究表明,通过在微米纳米尺度合成及加工所形成的低维微纳结构的热电材料,能够获得高ZT值和更高的热电性能.这一特性与传感器微型化方向发展一致.低维微纳结构的热电材料未来必将能够拓展传感器的特性和适用领域,促进传感器朝着高精尖模式的发展.     

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.     

利用Pd催化合成单晶GaN纳米线的光学特性(英文)

基于金属元素钯具有的催化特性,采用射频磁控溅射方法,在Si(111)衬底上沉积Pd:Ga2O3薄膜,然后在950℃下对薄膜进行氨化,制备出大量GaN纳米线.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等技术手段对样品的结构、形貌和成分进行分析.结果表明,制备的样品为具有六方纤锌矿结构的单晶GaN纳米线,直径在20-60nm范围内,长度为几十微米,表面光滑无杂质,结晶质量较高.用光致发光光谱对样品的发光特性进行测试,分别在361.1、388.6和426.3nm处出现三个发光峰,且与GaN体材料相比近带边紫外发光峰发生了较弱的蓝移.对GaN纳米线的生长机制也进行了简单的讨论.     

基于ZnO纳米线的圆柱形微纳米跨尺度结构的制备与表征

基于水浴法在光纤纤芯上合成了ZnO纳米线, 得到了圆柱形微纳米跨尺度结构. 将纳米级的随机粗糙表面叠加到微米级的圆柱形基底上, 实现了对圆柱形跨尺度结构表面形貌的仿真分析. 采用扫描电子显微镜(SEM)并结合Matlab图像处理算子对跨尺度结构的表面形貌和ZnO纳米线的几何特征参数进行了表征. 与ZnO纳米线薄膜实际轮廓提取出的特征参数相同, 对均方根粗糙度为39.2 nm、偏斜度为0.1324及峭度为2.7146的圆柱形粗糙表面进行了仿真, 验证了仿真表面与实际轮廓的一致性. 建立了合成工艺参数对ZnO纳米线的长度、直径及长径比等几何特征参数的影响关系, 确定最佳工艺条件为: 种子层溶液Zn²⁺浓度为1.0 mmol/L, 生长液Zn²⁺浓度为0.03 mol/L, 生长时间为1.5 h, 水浴恒温90℃.     

天然DNA用于功能材料的研究进展

天然DNA由于其资源丰富、可生物合成再生、特有的双螺旋分子结构等特点而倍受材料研究者关注。近年来,天然DNA已经广泛应用于环境净化、电子、光学和生物医用材料等领域。本文主要从DNA的聚阴离子性、对小分子的选择吸附性和生物相容性这3个基本特性出发,归纳和描述近年天然DNA在作为功能材料方面的应用研究。     

GaP/GaPN核壳纳米线阵列修饰的硅光阴极的光电化学制氢反应（英文）

能够大规模同时提升电极的催化效率和稳定性对光电化学分解水系统的开发具有重要意义.硅是一种地球储量丰富且成熟的工业材料,由于其合适的带隙(1.1 eV)和优异的导电性,已被广泛用于光电化学制氢反应.然而,缓慢的表面催化反应和在电解液中的不稳定性限制了其在太阳能制氢中的实际应用.III-IV族半导体材料也具有较高的载流子传输特性且被广泛用于光电器件.其中,GaP的直接带隙和间接带隙分别为2.78和2.26 eV,可与硅组成串联型光电极用于光电化学分解水.然而,GaP的光腐蚀电位位于禁带中,很容易在光电催化过程中发生光腐蚀而导致性能大幅下降.本文报道了一种新型的GaP/GaPN核/壳纳米线修饰的p型硅(p-Si)串联型光阴极,同未修饰的p-Si相比,其光电化学制氢性能更高.这可归因于以下几点:(1)p-Si和GaP纳米线之间形成的p-n结促进了电荷分离;(2)GaPN相对于GaP具有更低的导带边位置,进一步促进了光生电子向电极表面的转移;(3)纳米线结构既缩短了光生载流子的收集距离,又增加了比表面积,从而加快了表面反应动力学.此外,在GaP中引入氮元素还提高了体系的光吸收和稳定性.我们所提出的高效、简便的改进策略可应用于其他的太阳能转换体系.利用简单的化学气相沉积法制备GaP/GaPN核/壳纳米线修饰的p-Si光阴极.首先在p-Si衬底上利用Au纳米颗粒作为催化剂生长GaP纳米线;然后,去除Au催化剂,并在氨气中退火便形成了GaP/GaPN核壳纳米线.高分辨透射电子显微镜,拉曼光谱和X射线光电子谱的表征结果均证实了氨气退火使得GaP纳米线表面形成了GaPN的薄壳层,同时证明了GaP/GaPN核壳纳米线具有可调的核壳结构.在模拟太阳光下作为光阴极用于光解水制氢反应时,GaP/GaPN核壳纳米线修饰的p-Si光阴极的起始电位为~0.14 V,而未修饰的p-Si电极的起始电位大约在?0.77 V.而且,GaP/GaPN核/壳纳米线修饰的p-Si光阴极比未修饰的p-Si光阴极具有更高的光电流密度,在水的还原电位下,其光电流密度为?0.3 mA cm^-2,且饱和光电流密度在?0.76 V时达到了?8.8 mA cm^-2.此外,GaP/GaPN核/壳纳米线修饰的p-Si光阴极的光电化学活性在10 h内没有发生明显下降.由此可见GaP/GaPN核/壳纳米线可以规模化有效地提升Si光电极的催化效率和稳定性.     

电化学沉积金纳米线结构及其电学特性

用电化学沉积方法，在有机介孔模板上制备出直径为90 nm的金纳米线.透射电子显微镜（TEM）分析结果表明，纳米线表面光滑并呈单晶结构.去除有机模板的金纳米线阵列用扫描电子显微镜（SEM）测试，纳米线顶端呈平台状，直径分布均一.我们利用原子力显微镜（AFM）测量了金纳米线阵列的微观结构，得到与SEM相一致的结果.在大气和室温条件下，用导电AFM针尖在接触模式下测量了单根纳米线的轴向I－V特性曲线，其结果为金属性.