PEG辅助氧化锌纳米棒的水热法制备

采用PEG辅助水热法合成了ZnO纳米棒,XRD显示产物为结晶良好的六角结构晶体ZnO,PL谱表明适当退火处理后产物有较好的光致发光性能.利用TEM和SAED研究了纳米棒的形貌和生长机制,并研究了氢氧化钠浓度和反应时间对产物形态和尺寸的影响.     

基于金纳米棒刻蚀比色法检测铁、铜离子

采用种子生长法制备金纳米棒(AuNRs)以构建光学传感器,用于 Fe³⁺和 Cu²⁺的高选择性快速可视化检测。在酸性环境中,Fe³⁺和 Cu²⁺通过与 KI溶液反应,将 I^-氧化成 I₂。I₂刻蚀 AuNRs,导致其纵向表面等离子体共振(LSPR)吸收峰蓝移,从而实现对Fe³⁺和Cu²⁺的检测。结果表明,反应温度为50℃时,添加0.8 mL 0.1 mol·L^-1 HCl、2 mL AuNRs生长液和20 mmol·L^-1 KI溶液,与 2 mL 500 μmol·L^-1 Fe³⁺或 30 μmol·L^-1 Cu²⁺反应 25或 90 min,可将 AuNRs刻蚀至 LSPR 吸收峰消失。该方法对 Fe³⁺和 Cu²⁺检测具有高选择性和准确性,对于 Fe³⁺、Cu²⁺共存体系的检测,可通过加入适量 F-与 Fe³⁺生成配合物[FeF₆]3^-完成对 Fe³⁺的化学掩蔽,消除Fe³⁺的干扰,实现共存体系中Cu²⁺的准确检测。     

丙三醇辅助水热法合成纳米棒状LiFePO4

在丙三醇存在下,以FeSO4·7H2O,LiOH·H2O和H3 PO4为原料,采用水热法合成了橄榄石结构的纳米棒状LiFePO4.产物结构与形貌用X射线衍射、红外、扫描电子显微镜、能谱分析测试技术进行了表征.讨论了反应时间、温度、混合溶剂比例对产品形貌的影响.结果表明,当V(水)/以丙三醇)=2:1时,在180℃反应2...     

Observation of room temperature negative differential resistance in solution synthesized ZnO nanorod

We report the observation of negative differential resistance (NDR) in solution synthesized ZnO nanorod. The ZnO nanorod was fabricated as a two terminal planar device using lithographically patterned Au electrodes. The measured current–voltage response of the device has shown a negative differential resistance behavior. The peak-to-valley current ratio of the NDR is found to be greater than 4. The mechanism of this observed NDR effect has been explained based on charge trapping and de-trapping at the nanoscale contacts. It is the first observation of negative differential resistance effect in solution synthesized ZnO nanorod.     

氧化锌纳米棒的生长过程研究

利用高分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和乙酸锌的配合物作为前驱体,在300 ℃温度下煅烧,并制备了氧化锌纳米棒。生成的产物用XRD,TEM,SAED等测试方法进行了表征。为了研究氧化锌纳米棒的生长过程,我们通过控制制备前驱体所需原料的比例不变,改变在300 ℃温度下煅烧的时间,分别为0.5, 3, 12和24 h,来观察生成产物的形貌特征。实验发现在110 ℃温度下干燥的前驱体中已经有氧化锌微晶生成;在300 ℃温度下煅烧0.5 h后就出现了明显的由几个纳米大小的微晶所组成的氧化锌纳米棒;煅烧3 h后的产物是结构非常完整的径直单晶ZnO纳米棒;12和24 h煅烧前驱体生成的ZnO纳米棒长度有所增加,ZnO的量基本保持不变。实验发现氧化锌的生长是沿着c轴方向,但是在横向也有生长方向。     

γ-AlOOH纳米棒的水热合成与形貌调控

γ-AlOOH作为液相法合成γ-Al₂O₃的前驱体,其形貌与最终产物的性能密切相关。 本文采用水热法合成γ-AlOOH纳米棒,通过改变Al³⁺浓度和沉淀剂的种类调控γ-AlOOH纳米棒的长径比,利用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)表征产物的晶体结构和形貌。 结果表明,随Al³⁺浓度增大可得到长径比在5.9~8.0的γ-AlOOH纳米棒,而改变沉淀剂的种类可进一步将长径比增大到8.0~10.0。 通过对产物结晶过程的分析,发现增大Al³⁺浓度和增强沉淀剂碱性均可以促进铝离子与羟基的配合。 提高反应体系中Al(OH)₃浓度,有利于γ-AlOOH晶粒的成核,促进了晶核之间的定向接触,从而提高了纳米棒的长径比。 长径比为10.0的γ-AlOOH纳米棒烧结所得纳米γ-Al₂O₃改性变压器油(体积分数为0.1%)的正冲击击穿强度较纯油提高9.9%.     

ZnO纳米棒薄膜的湿化学法制备及光致发光特性

在80 ℃水浴下, 采用简易的湿化学法在不导电玻璃基底上制备了ZnO纳米棒阵列, 利用X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)对样品的结构形貌进行了表征. 结果表明, 晶化30 min所得产物为六方纤锌矿相的ZnO纳米棒, 直径大约为80~90 nm. 为了分析不同的低温退火温度和退火气氛对其光致发光性能的影响, 研究了ZnO纳米棒薄膜在不同的后处理条件下的光致发光谱(PL). 实验结果表明, 在O₂气氛下于450 ℃退火1 h后, ZnO纳米棒薄膜的红光发射(约650 nm)强度相对在空气和5%H₂/95%N₂气氛下退火的样品变得更强, 而且该样品的激发波长范围(200~370 nm)与近紫外发光二极管(LEDs)的发射波长范围(350~420 nm)匹配得很好.     

(Ba, Sr)TiO3纳米棒的反相微乳法制备与表征

在氢氧化钡和氢氧化锶水溶液/Triton X-100/环己烷/正己醇四元W/O型反相微乳液中制备了钛酸锶钡纳米棒, 研究了ω₀值(水与表面活性剂Triton X-100的物质的量之比)、反应物浓度、陈化时间对产品形貌和尺寸的影响, 用TEM, SAED, SEM, EDS和XRD等技术对产品进行了表征. 结果表明, 所得Ba_0.7Sr_0.3TiO₃纳米棒长约500～1200 nm、直径约为50～120 nm; 具有立方相单晶结构. 产品中钡、锶、钛的物质的量之比约为0.7∶0.3∶1.     

铟镓共掺杂对n-ZnO纳米棒/p-GaN异质结生长行为和光电性能的影响

利用低温水热法在p-GaN薄膜上生长了铟(In)和镓(Ga)共掺杂的ZnO纳米棒。X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线能量色谱仪(EDS)结果表明,In和Ga已固溶到ZnO晶格中。扫描电子显微镜(SEM)结果表明, ZnO纳米棒具有良好的c轴取向性,随着In和Ga共掺杂浓度的增加,纳米棒的直径减小,密度增加。XRD结果表明,In和Ga共掺杂引起ZnO晶格常数增大,导致(002)衍射峰向低角度方向偏移。同时,ZnO的光学性质受到In和Ga共掺杂的影响。与纯ZnO相比, 共掺杂ZnO纳米棒的紫外发射峰都出现轻微红移,这是表面共振和带隙重整效应综合作用的结果。I-V特性曲线表明,随着In和Ga共掺杂浓度的增加,n-ZnO纳米棒/p-GaN异质结具有更好的导电性。     

Facile preparation of superhydrophobic nanorod surfaces through ion-beam irradiation

Obtaining superhydrophobic surfaces for their application in electronics and flexible wearable devices remains a significant challenge. Most previously reported methods for obtaining superhydrophobic surfaces involve complex and expensive preparation techniques and thus cannot be used for practical applications. Ion-beam irradiation is a simple and promising method for fabricating superhydrophobic nanostructures on large areas at a low cost. Ion-beam irradiation using argon and oxygen gases was used to prepare silica nanorod structures on glass substrates. This study is not just a modification of the surface of nanoparticles, but a change in nanoparticle shape. The nanorods were subsequently treated with perfluorooctyltriethoxysilane to obtain superhydrophobicity. The surface of the silica nanorods exhibited a static water contact angle of 153°, indicating superhydrophobicity. The combination of rough structures of silica nanorods and low surface energy resulted in superhydrophobicity. The surface properties were evaluated in detail using Fourier-transform infrared spectroscopy, field-emission scanning electron microscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy. The proposed method is facile, inexpensive, and can be used for the large-scale production of nanorod structures for potential industrial applications.