水热法合成Cs_(x)WO_(3)纳米棒及其红外吸收性能

Cs_(x)WO_(3)纳米棒因其优异的近红外吸收性能得到研究人员的广泛关注,但目前水热法合成Cs_(x)WO_(3)纳米棒存在易形成等轴状纳米颗粒,或合成温度高,需要后续处理等问题。本文以钨酸铵((NH_(4))_(6) W_(7)O_(24)·6 H_(2)O)、氯化铯(CsCl)、盐酸(HCl)和油胺(C_(18)H_(37)N)为原料,在220℃水热反应24 h合成了直径和长度分别为10~20 nm和100~250 nm的Cs_(0.2)WO_(3)纳米棒。研究了溶剂、合成路径以及HCl对Cs_(0.2)WO_(3)纳米棒的物相和形貌的影响,探讨了Cs_(0.2)WO_(3)纳米棒的形成机理,测试了Cs_(0.2)WO_(3)纳米棒的红外吸收性能。结果表明:过少和过量的HCl不利于合成Cs_(0.2)WO_(3),改变HCl和CsCl的加入顺序,降低(NH_(4))_(6) W_(7)O_(24)·6 H_(2)O、CsCl和HCl间的反应速率,有助于合成Cs_(0.2)WO_(3)纳米棒,且Cs_(0.2)WO_(3)纳米棒的红外吸收性能优于等轴状纳米颗粒。

水吸附对WO_(3)纳米线/金电极界面势垒的影响

构筑基于单根WO_(3)纳米线的“金属/半导体/金属”三明治结构的场效应晶体管器件,并在不同环境下对器件进行电输运性能测试。结果表明:水吸附在纳米线表面增加了纳米线/金的界面势垒宽度,同时水吸附是WO_(3)纳米线器件出现忆阻性能的重要原因。在空气中纳米线表面吸附的水分子被价带底的空穴不断氧化成O_(2)并产生H^(+),而H^(+)不断地在源漏两极积累,形成双电层,增加纳米线和金电极的界面势垒宽度。水吸附调制界面势垒的研究对揭示WO_(3)忆阻机理及电致变色机制有一定的参考意义。

In_2O_3纳米线制备及其特性

使用管式加热炉成功地制备出In_2O_3纳米线.通过扫描电子显微镜可以看到样品为In_2O_3纳米线;X射线衍射分析证实该材料是立方结构的In_2O_3;X射线光电子谱分析发现该In_2O_3中存在大量氧缺陷;光致发光谱研究显示制得的In_2O_3纳米线有比较强的发光现象,主要集中在紫外光谱区.同时对反应的气相-固相(V-S)生长机理和In_2O_3的光致发光机理进行了详细分析.

桥连氧化钨纳米线的可控合成及气敏性质

氧化钨WO_(3−x)(0≤x<1)具有丰富的氧化态、亚化学计量比晶相以及可逆的光致/电致变色特性,纳米线具有高比表面积和准一维单晶载流子传输通道,WO_(3−x)纳米线结合了上述两者的优异特性,在智能玻璃、能源转换与存储器件和气体传感器等领域有广阔的应用前景。本文从WO_(3−x)的基本性质出发,分析了液相法和气相法(气-液-固、气-固、热氧化)纳米线生长的机制及特点。其中,热氧化法无需催化剂,有望解决纳米线应用的器件化瓶颈,在<500℃下即可实现纳米线尺寸与生长位置的可控生长,实现桥连纳米线器件的高效、原位集成。随后,本文综述了桥连WO_(3−x)纳米线器件在NOx等气体分子检测中的应用进展,梳理了桥连WO_(3−x)纳米线器件在低功耗、高灵敏气体分子检测中的应用,以期为今后高灵敏、低功耗、高集成的氧化物桥连纳米线器件的开发提供参考。

Ti掺杂核壳结构晶态@非晶WO_(3)纳米线复合薄膜的制备与电致变色性能

WO_(3)的结晶程度对其电致变色特性有很大影响,本研究首先使用溶剂热法制备晶态WO_(3)垂直纳米线阵列,随后采用磁控溅射技术在其表面包裹一层Ti掺杂氧化钨(WO_(3)-Ti)非晶态薄膜,从而得到晶态WO_(3)@非晶态WO_(3)-Ti核壳复合阵列结构。通过SEM与TEM可以观察到非晶态薄膜的厚度约为3~7 nm,并且非晶层的沉积并不破坏纳米线阵列结构。相比于纯WO_(3)纳米线,核壳纳米线的吸收峰发生了轻微红移,且XPS检测到复合前后W4f与Ti2p特征峰产生了明显的峰位移动,显示出核壳之间存在着界面交互作用。优化后WO_(3)@WO_(3)-Ti核壳纳米线的响应速度和着色效率分别是纯WO_(3)纳米线的2倍与1.8倍,在可见光和近红外区域都显示出良好的光学对比度,并且具有优异的循环稳定性,经过3000圈循环后对比度保持率可达95.8%。

三氧化钨纳米线的制备及表征

采用以二水合钨酸钠、硫酸钾和草酸的混合溶液为前驱液的水热法制备三氧化钨(WO_3)纳米线,研究了添加HCl含量、水热温度和保温时间对WO_3纳米线微观结构的影响。分别利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和能谱分析仪对WO_3纳米线的晶体结构、微观形貌和元素成分进行表征分析,结果表明,WO_3纳米线具有六方相晶体结构,且沿[200]择优生长;随着HCl含量的增加,WO_3纳米线平均直径、长度均增大;随着水热温度的增加,WO_3纳米线平均直径和比表面积逐渐增加,平均直径高达41.72nm;随着保温时间的增加,WO_3纳米线团聚现象愈加明显。

CT/MRI双模态造影剂的制备和表征

目的:合成用于CT/MRI双模态造影的水包油型纳米乳液,并对其进行表征。方法:用共沉淀法合成油酸包裹的Fe3O4纳米颗粒,然后将其分散到市售的碘化油注射液中,借助纳米乳液的合成方法合成出CT/MRI双模态造影剂,并用透射电镜(TEM)、动态光散射(DLS)、水平磁场作用下乳滴的组装、CT和MRI等方法进行表征。结果:(1)TEM结果显示,乳滴的直径约为100 nm,DLS测得其水动力尺寸平均为81.7 nm;(2)将乳液置于水平磁场作用下验证了Fe3O4纳米颗粒确实存在于乳滴内;(3)CT、MRI等分析手段显示了该乳液的CT值为292.6 HU(碘含量为24 mg.ml-1),弛豫率为65.7 mmol.L-1.s-1。结论:CT/MRI双模态造影的水包油型纳米乳液具有良好的CT和MRI造影增强效果,有望成为一种性能优异的CT/MRI双模态造影剂。

3D材料：方法和技术

立方毫米体积内三维纳米材料成像的X线断层摄影术已经研制成功。 在处理本质为各向异性或不均匀的化合物时，元素分布的三维信息或材料的相态至关重要。这些信息在模拟材料特性或预定合成方案时是必须的。