脉冲激光液相烧蚀贵金属Au/Ag产物的表征及反应机理研究

采用多波长(1064nm、532nm、248nm)脉冲激光在去离子水中对贵金属Au、Ag片表面进行激光烧蚀(PLA)。利用TEM、AFM、SEM对烧蚀金属片表层及产物(微/纳米尺度的金属颗粒)进行观察分析,认为在液相水环境中,整个烧蚀过程主要可分为激光诱导相沸腾爆炸和等离子体羽辉混合体膨胀2个过程。在这2个过程中分别产生得到具有微米尺度的球状金属颗粒和纳米尺度的金属颗粒。同时,具有纳米尺度金属Au/Ag颗粒经过强激光光子"二次"修饰改性过程,形成具有形状统一、分散性和稳定性较好的金属纳米胶体体系,这些胶体中金属纳米颗粒作为探针,在表面增强拉曼散射(SERS)光谱学方面有很好的应用价值。

激光液相烧蚀制备TiO_2纳米颗粒的研究

利用脉冲激光器对金属钛靶进行液相烧蚀,在不同的激光烧蚀功率下,制备出了TiO2纳米颗粒.利用原子力显微镜、X射线衍射对TiO2纳米颗粒的形貌、结构进行了表征,讨论了TiO2纳米颗粒的尺寸随着激光输出能量的变化关系,并对TiO2纳米颗粒的烧蚀机制进行了分析.

激光脉冲液相烧蚀法合成二氧化钛复合型纳米材料的进展

复合型纳米材料相比普通纳米材料具有一定的特点,利用激光脉冲液相烧蚀法可以制备复合型纳米材料且具备一定的优势。本文以复合型二氧化钛纳米材料为例,首先介绍了它的优点及其部分应用,然后对利用激光脉冲液相烧蚀法制备二氧化钛纳米材料的现状进行分析,最后分析其优点及不足之处。

飞秒激光液相烧蚀的超快观测展望(特邀)

飞秒激光液相烧蚀技术具有局部、瞬时、超快、超强等典型极端制造特点,在精密加工和纳米材料合成领域展现了独特优势。然而,飞秒激光液相烧蚀是跨多时间、空间尺度,多物理化学现象耦合的复杂过程,现阶段研究缺乏全面有效手段、对机理理解不足。简要介绍了飞秒激光液相烧蚀的基本过程和相关超快观测技术的发展历程,并进一步总结了超快观测技术在光丝、溶剂化电子、等离子体、气泡演化等过程中的应用。最后总结了飞秒激光液相烧蚀方法、观测和机理研究存在的问题,并基于现有问题对未来飞秒激光液相烧蚀中可能应用的超快观测技术进行了展望。

激光液相烧蚀法制备纳米粒子研究进展

纳米材料具有特殊的化学特性,在光电子、催化、医药、军事等领域展现出了广阔的应用前景。激光液相烧蚀法(PLAL)是当前纳米粒子制备领域的研究热点之一,其利用脉冲激光在液相中创造出超高温、超高压的环境,通过改变脉冲激光的波长、脉宽、频率以及溶剂、靶材的种类等,来达到控制纳米粒子形态和尺寸的目的。本文介绍了激光液相烧蚀法的基本原理,综述了激光液相烧蚀法制备金属纳米粒子、金属氧化物纳米粒子、合金纳米粒子以及非金属纳米粒子的最新研究进展,总结了纳米粒子制备过程的影响因素和产物的性能。基于国内外研究进展,提出了激光液相烧蚀法制备纳米粒子的改进方向。

激光液相烧蚀法制备金核银壳纳米结构及其性能的研究

采用波长为248nm的KrF准分子激光烧蚀制备纯净的金核银壳复合纳米结构,通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)以及电子能谱(EDS)对其形貌结构和成分进行了表征。实验发现,控制银壳的厚度能够调节该纳米结构的表面等离共振吸收曲线峰位,采用Mie理论对金核银壳纳米结构在形成过程中的表面等离共振吸收曲线进行了模拟,模拟结果与实验结果一致。探讨了激光烧蚀法制备金核银壳纳米结构的机制。此外,实验结果表明准分子激光烧蚀法制备的金核银壳纳米结构具有优异的表面增强拉曼光谱(SERS)活性,可用于物质痕量检测领域。

金红石型纳米TiO2的液相激光烧蚀合成

利用浸入聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)水溶液中的金属钛片为靶材,采用1064nm红外脉冲激光进行液相激光烧蚀制备了金红石型纳米TiO2。应用XRD、TEM、HRTEM和Raman对产物进行表征,并对其形成机理进行了探讨。结果表明:金红石型纳米TiO2可通过液相激光烧蚀法在室温下一步合成,颗粒平均粒径约50nm,尺寸分布比较窄,分散性较好。脉冲激光诱导的瞬间等离子体可能是金红石型纳米TiO2形成的主要原因。

液相激光烧蚀合成TiO_2纳米颗粒及其XPS研究

采用液相激光烧蚀法制备了二氧化钛纳米颗粒,研究了二氧化钛纳米颗粒的生长与微结构.XRD、TEM、XPS等表征表明:此方法可在室温条件下一步获得金红石型二氧化钛纳米颗粒胶体,颗粒直径约50nm,尺寸分布窄,分散性好,从而显示出良好的应用前景.结合微观表征与激光诱导的瞬态等离子体分析对TiO_2纳米颗粒形成机理进行了探讨.

Nd:YAG纳秒脉冲激光水下烧蚀锗靶研究

激光在液体中烧蚀靶材不仅能改变靶材表面形貌,还能在溶液中制备出微纳材料。作为一种"绿色"、低成本以及方便操作的材料制备方法受到许多学者的关注。利用Nd:YAG纳秒脉冲激光在水下烧蚀锗靶制备微米级和亚微米级锗颗粒。通过紫外-可见吸收光谱、X射线衍射谱(XRD)和扫描电子显微镜(SEM),研究了锗颗粒产物的特性。接着,具体研究了锗靶在激光烧蚀后的凹坑形貌和烧蚀质量。发现烧蚀质量随着激光脉冲次数的增加而增加,但增加的比例却在下降,即烧蚀效率在降低。最后,分析了烧蚀效率降低的原因,为提高液相激光烧蚀法制备材料的效率提供理论参考和可行方案。

基于皮秒激光烧蚀的氧化铟锡纳米颗粒制备系统

液相脉冲激光烧蚀法合成纳米颗粒是一种绿色环保的制备方法。基于该方法搭建了一套氧化铟锡(ITO)纳米颗粒制备系统,该系统采用皮秒激光作为光源辐照去离子水中的氧化铟锡固体靶材,最终合成出ITO纳米颗粒。随着入射脉冲能量的增加及激光辐照时间的增长,激光烧蚀效率明显增大,ITO产量增多。采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线能谱仪(EDS)对制备的ITO纳米颗粒进行表征,所制备的纳米颗粒不含除铟(In)、锡(Sn)之外的杂质成分,纯度较高且72%的ITO纳米颗粒粒径大小在20~50 nm之间。

Mg_xZn_(1-x)O纳米材料的研究进展

近年来,镁掺杂氧化锌半导体纳米材料在透明电子元件、气体传感、光催化等领域有着广泛的应用。主要总结概括了MgxZn1–xO纳米材料的制备方法,并探究了其制备过程中可能存在的问题和解决方法。最后展望了MgxZn1–xO纳米材料在紫外光电探测方面的应用前景。

Co掺杂CeO_2稀磁氧化物陶瓷和纳米颗粒的铁磁性能

分别采用固相烧结法及激光液相烧蚀(LAL)技术,成功制备出Co掺杂CeO_2稀磁氧化物陶瓷块体和纳米颗粒。XRD和SEM研究发现所制备的材料具有良好的结晶性和形貌。Co掺杂CeO_2稀磁氧化物陶瓷块体和纳米颗粒均为多晶立方结构,与纯立方相的CeO_2结构相同,说明Co掺杂未形成其他结构和杂相。磁性测量表明固相烧结法和激光烧蚀液相法制备的Co掺杂CeO_2样品均具有较高的室温铁磁性,且远高于文献中报道的结果。将陶瓷块材经激光烧蚀成纳米颗粒后,纳米颗粒的铁磁性与陶瓷块材保持一致。这说明激光烧蚀法制备的纳米材料可以很好地保持母材的特性,是一种很好的纳米颗粒制备方法。根据XRD和SEM研究结果,笔者认为Co掺杂CeO_2陶瓷块材及纳米颗粒的室温铁磁性是内禀性质;磁性产生的机理源于氧空位诱导的铁磁性耦合。

基于微流控技术的高效液相脉冲激光烧蚀法

液相脉冲激光烧蚀法(PLAL)具有绿色环保、适用范围广及可制备复合材料等优点,受到学术界的广泛关注,但是较低的制备效率限制了它进一步发展。将微流控技术与液相脉冲激光烧蚀法相结合,在硅基微流控芯片中实现了快速高效制备晶格型(400~800nm)和球型(100~300nm)硅纳米结构。通过扫描电子显微镜和光谱仪对其形貌结构及分布情况进行了测试表征,获得了微流控流速、激光烧蚀功率与纳米粒子制备效率之间的关系。该方法将液相脉冲激光烧蚀法的最高制备效率提高了30%以上,达到87.5mg/min,为将来液相脉冲激光烧蚀法工业化生产提供一种新的技术路线。

飞秒激光加工低维纳米材料及应用

飞秒激光具有脉宽超短、瞬时功率密度超高、非线性加工的特点,对低维纳米材料的制备和加工有着独特的优势,且具有广泛的材料适应性,能够方便快捷地针对需要精确靶向定位和图案化加工的纳米材料做出加工策略。本文综述了飞秒激光对低维纳米材料的制备加工和改性的研究现状,介绍了时空整形飞秒脉冲激光方法下制备的功能性量子点、纳米线、二维薄膜材料,和这些材料在化学催化、生物化学检测、生物相容性及电子器件等领域的应用,分析讨论了激光液相烧蚀制备纳米材料和集成化器件加工当前所面临的挑战和今后的研究重点。

脉冲激光制备纳米材料研究进展

纳米材料是20世纪末期发展起来的新型材料,其以优异的特殊性能得到了广泛关注。纳米材料的制备是纳米科技中的重要领域。本文介绍了脉冲激光烧蚀法制备纳米材料的两个重要途径--脉冲激光沉积法和脉冲激光液相烧蚀法,包括这两种方法的原理、特点、应用领域以及国内外的研究进展,最后阐述了脉冲激光沉积法和脉冲激光液相烧蚀法在制备工艺和材料性能方面仍需面对的挑战以及未来的发展趋势。