应用MATLAB提取纳米模板特征几何参数

高质量的模板是制备高质量的纳米功能材料的关键,然而目前很难定量判断纳米模板质量。针对这一问题,采用通用软件MATLAB编程,分析纳米模板的形貌照片,快速、定量地提取模板孔隙率、孔洞等效直径、孔洞直径方差等模板的特征尺寸参数;特别地,通过二维傅里叶变换和一维傅里叶变换相结合的方法,定量获取模板孔洞排列方式及排列规则性特征角度参数。在以标准图像验证算法及程序准确性、可靠性的基础上,对阳极氧化铝纳米模板的扫描电子显微镜图像实例进行分析,展示了算法及程序在判别模板质量方面的有效应用,可为优化模板制备工艺或进一步制备功能纳米材料奠定基础。

碳纳米管模板导向制备煤沥青基电热材料及其性能调控研究

本研究以煤沥青为原料、多壁碳纳米管为结构导向剂,通过炭化制备了形貌和结构可控的煤沥青基碳膜,考察了多壁碳纳米管对导电填料结构及碳膜电热性能的影响规律。研究发现,多壁碳纳米管掺杂导致导电填料的晶格排列有序度增加、晶格间距减小和石墨化程度提高;多壁碳纳米管的引入提高了碳膜的载流子浓度,进而显著提高了其导电性。掺杂2%碳纳米管,可使煤沥青基碳膜的载流子浓度提高3.2倍、电阻降低67%;在5、10和15 V电压下,煤沥青基碳膜的发热温度分别可达44、88和165℃,相对未掺杂碳膜分别提高了7、22和70℃,显示出极大的应用前景。

DNA模板荧光金属纳米团簇的合成及应用

荧光金属纳米团簇的尺寸介于金属原子和纳米颗粒之间,特殊的结构和尺寸赋予了金属纳米团簇一系列优异的荧光特性,如荧光强度高、抗光漂白性能强、较大的斯托克斯位移。脱氧核糖核酸(DNA)由于其独特的结构和可设计的序列而成为合成金属纳米簇的理想模板。DNA模板的金属纳米簇主要包括DNA模板的银纳米团簇(DNA-AgNCs)、铜纳米团簇(DNA-CuNCs)、金纳米团簇(DNA-AuNCs)等。DNA模板的金属纳米团簇作为一种新型的荧光纳米探针在生物传感和生物成像等领域具有较大潜在应用价值。基于先前对DNA模板的金属纳米团簇的研究,系统总结了DNA模板的金属纳米簇的制备、性质和在生物传感以及生物成像中的应用。最后,讨论了DNA模板的金属纳米簇的未来发展研究重点和前景。

纳米多孔阳极氧化铝模板的制备方法及应用的研究进展

对制备规整多孔阳极氧化铝模板的温和氧化法、强烈氧化法、二次阳极氧化法、模压氧化法等制备方法进行了系统介绍,并对一些特殊孔径的阳极氧化铝模板的制备方法进行了综述,介绍了PAA模板应用于电磁、传感器、催化剂载体、膜分离、生物医学、仿生纳米材料等领域的研究进展.

新型模板法制备ZnO纳米结构薄膜及其光学性能研究

通过电化学阳极氧化-化学溶蚀技术制备了一种由无数纳米凸点和凹点所构成的新型铝基纳米点阵模板。采用直流反应磁控溅射法在这种新型模板上沉积得到氧化锌纳米结构薄膜。在室温下观察了氧化锌纳米结构薄膜的形貌,测定材料的晶体结构和光致发光(PL)性能,并讨论了不同溅射时间下制备的氧化锌纳米阵列结构以及其对氧化锌PL谱的性能影响。结果表明,采用直流反应磁控溅射-铝基纳米点阵模板可以制备ZnO纳米结构薄膜;PL谱表明溅射时间为10min得到的氧化锌薄膜在396.5nm和506.4nm处分别出现紫外发射峰和蓝绿色荧光发射峰;随着溅射时间延长,氧化锌薄膜PL谱伴有红移现象且强度逐渐增强。这可能是由于改善了晶粒结构导致不能观测到ZnO薄膜的深能级发射峰所致。

Ni纳米孔洞模板的制备

使用纯度为 99.5 %的铝片 ,在空气中 5 0 0℃退火 5h ,利用电化学阳极氧化手段将铝片制备成具有纳米级孔洞的氧化铝模板 .用氧化铝模板作母板 ,在高真空下把甲基丙烯酸甲酯(MMA)注入到模板的柱形微孔内进行热聚合 ,制得聚甲基内烯酸甲酯 (PMMA)纳米线阵列复合膜 .把PMMA纳米线陈列复合膜浸入 10 0 g/L的NaOH溶液中 ,去掉氧化铝模板 ,得到PM MA纳米线陈列膜 ,利用化学自动催化方法将Ni沉积到PMMA纳米线阵列上 ,得到Ni纳米孔洞复合膜 ,最后用丙酮将PMMA溶解掉 ,得到具有纳米孔洞阵列的金属Ni模板 .利用透射电子显微镜 (TEM ) ,电子衍射等测试手段对所制备模板进行了研究 .TEM结果显示Ni模板的孔径约为 4 5nm ,孔心距为 6 3nm左右 ,电子衍射结果显示模板是多晶材料 .

以树形分子为模板制备金纳米簇及其表征

利用酯端基聚酰胺-胺(PAM AM)树形分子为模板,以N,N-二甲基甲酰胺(DM F)为溶剂,用硼氢化钠还原氯化金制备了树形分子封装的金纳米簇复合物。UV-v is光谱和TEM表征研究表明,分子代数越大,制备的金纳米粒子直径越小,粒径分布越均匀,在DM F溶剂中越稳定。

肌红蛋白-纳米氧化铝模板-金胶复合组装体的电化学行为研究

基于自组装技术在玻碳电极表面构筑了肌红蛋白-纳米氧化铝模板-金胶复合组装体,研究了该纳米复合组装体的电化学性质。循环伏安和电化学交流阻抗实验结果表明,该纳米组装体结构致密稳定,固定在组装体中的肌红蛋白在0.2 mol/L醋酸-醋酸钠缓冲液中于-0.21 V(vs.Ag/AgC l)附近有一对准可逆的氧化还原峰,为肌红蛋白血红素辅基Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)的特征峰。带负电荷的金纳米粒子能为蛋白质分子提供具有生物兼容性的微环境,从而有利于其电子传递反应的发生。

采用溶胶-凝胶法在多孔氧化铝模板上制备立方相WO_3纳米线(英文)

采用溶胶-凝胶法在纳米孔氧化铝模板上成功制备形貌各异的WO3纳米线。X射线衍射分析表明所制备的WO3纳米线为立方相结构。经扫描电子显微镜观察发现产物多数为菊花状WO3纳米线,其直径约10～80nm,长约几微米。与空气气氛相比,氩气气氛更有助于WCl6三嵌段共聚物溶胶在多孔氧化铝模板上形成形貌各异的WO3纳米线。

基于BSA模板荧光铜纳米簇的生物传感方法灵敏检测四环素

利用牛血清白蛋白(BSA)模板荧光铜纳米簇为荧光探针,发展了一种快速、非标记型的荧光生物传感新方法用于四环素的灵敏检测.结果表明,四环素的线性检测范围为5.0×10^(-8)～4.0×10^(-5)mol/L,检出限为5.0×10^(-9)mol/L(RSN=3).该方法已成功地应用于牛奶样品中四环素含量的测定,相对误差不大于3.3%,加标回收率在96.0%～102.8%之间.该研究为四环素的灵敏检测提供了一种快速、方便的新方法.

用简便方法组装二维模板银纳米阵列

通过制备甲基和羧基混合自组装单层膜,然后在羧基基团上选择性地生长银制备二维模板银纳米阵列.利用微接触印刷在金膜上制备模板自组装单层膜,也就是利用具有二维微米图案的弹力印模把有机巯基化合物转移到金膜上.改善的银镜反应被用来制备银纳米结构,银纳米粒子选择性地生长在二维模板有机单分子层的羧基位置.甲醇作为还原剂具有高的选择性和原子经济性,一分子甲醇可以还原六个银离子.利用原子力显微镜和扫描电子显微镜确定了银纳米结构的形貌,用拉曼光谱研究银纳米结构的光学性质.

纳米氧化铝模板促进细胞色素c的电催化

在草酸溶液中,通过阳极氧化铝箔制备纳米氧化铝(AAO)模板,将细胞色素c(Cytc)固定在纳米AAO模板和4,4 -二硫二吡啶(PySSPy)修饰金电极表面,制得Cytc/Au/AAO/PySSPy薄膜电极.在pH6.8的缓冲溶液中,该电极在0.059V(vs.Ag/AgCl)处有一对准可逆氧化还原峰,为Cytc血红素辅基Fe( )/Fe( )电对的特征峰.在AAO/PySSPy薄膜的微环境中,Cytc与金电极之间的电子传递加快.紫外光谱结果表明,Cytc在AAO薄膜中依然保持其原始构象.该Cytc/Au/AAO/PySSPy薄膜电极还可用于过氧化氢的催化还原.

纳米二氧化硅模板的制备

以微乳液法制备纳米二氧化硅(SiO2)粒子,经压制、烧结制备SiO2模板。通过红外(IR)、热分析(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)等方法对SiO2模板进行表征,结果表明所得SiO2粒度在100nm左右、烧结温度在800℃时,SiO2粒子之间将实现颈长,有利于有机/无机杂化多孔材料的制备。

纳米印章模板的制备及应用

利用PECVD生长技术制备a-Si/SiNx多层膜,利用解理技术获得干净平滑的截面.利用选择性化学腐蚀技术在横截面上制备出浮雕型一维纳米模板.通过控制多层膜子层的生长时间,得到线条宽度和槽状宽度均最小为20纳米的等间距模板,品质优于电子束制备的模板.以这种模板为基础,利用印章技术制作了硅基光栅.

多孔铝纳米列阵模板的形成及其机理分析

利用阳极氧化法可以制备出高度有序的多孔铝纳米列阵模板 .该文介绍了目前流行的制备模板的方法及对它的形成机理的不同解释 。

低维纳米材料可控制备与模板纳米掩膜技术

纳米材料的可控制备与有效集成是当前纳米科技领域的一个前沿和极富挑战性的研究课题,也是纳米材料器件化首先要解决的一个关键技术问题。针对这一技术难题,在基于有序多孔氧化铝的模板合成纳米材料的基础上,进一步发展了阳极腐蚀法制备具有梯度孔径和多级分叉孔结构的多孔氧化铝模板及基于这些模板制备具有一维梯度直径纳米线和多级枝状纳米线(管)的新方法,初步探索了与现行半导体工艺相兼容的硅基组装低维纳米材料的模板纳米掩膜技术,为低维纳米材料器件化打下了基础。主要报道这方面的研究进展。

多孔氧化铝模板可控制备纳米材料与结构最近的一些研究进展

纳米材料的可控制备与有效集成是当前纳米科技领域的一个前沿和极富挑战性的研究课题,也是纳米材料器件化首先要解决的一个关键技术问题。针对这一技术难题,我们在基于有序多孔氧化铝的模板合成纳米材料的基础上,进一步发展了阳极腐蚀法制备具有梯度孔径和多级分叉孔结构的多孔氧化铝模板及基于这些模板制备具有一维梯度直径纳米线和多级枝状纳米线(管)的新方法,初步探索了与现行半导体工艺相兼容的硅基组装低维纳米材料的模板纳米掩膜技术,为低维纳米材料器件化打下了基础。本文主要报道这方面的研究进展。

利用Ni纳米岛模板制备半极性晶面GaN纳米柱

报道了在GaN表面以Ni纳米岛结构作为模板,利用电感耦合等离子(ICP)刻蚀制备GaN纳米柱的研究结果。原子力显微镜(AFM)测试结果表明,金属Ni薄膜在快速热退火(RTA)作用下形成了平均直径和高度大约分别为325 nm和70 nm的纳米岛状结构。通过电子扫描显微镜(SEM)照片看出,以GaN表面所形成的Ni纳米岛作为模板图形,通过控制ICP刻蚀时间,在一定的刻蚀时间内(2 min)获得有序的并拥有半极性晶面的GaN纳米柱阵列。这种新颖的半极性GaN纳米柱作为氮化物量子阱或者超晶格结构的生长模板,可以有效减小甚至消除极化效应,提高光电子器件的效率和性能。

纳米CaCO_3模板法合成石油沥青基多孔类石墨烯炭材料（英文）

利用纳米CaCO_3模板耦合原位KOH活化方法合成出超级电容器用多孔类石墨烯炭材料(PGCMs)。采用透射电子显微镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱和N_2吸脱附技术对PGCMs进行了表征。结果表明,PGCMs的比表面积为1 542～2 305 m^2 g^(-1),其取决于模板、KOH/沥青的比例和活化温度。当模板/沥青比为1.5、KOH/沥青比为1.5,在850℃恒温1 h所得PGCM的超电容性能最佳。同时,PGCMs具有相互连接的类石墨烯炭层和丰富的分级短孔。在6 M KOH电解液中,0.05A g^(-1)电流密度下,超级电容器用PGCMs电极的比容高达293 F g^(-1);在20 A g^(-1)电流密度下,其电容保持为231 F g^(-1),显示了良好的倍率性能;经7 000次循环充放电后,其电容保持率为97.4%,展现了优异的循环稳定性。此外,在BMIMPF_6离子液体电解液中,0.05 A g^(-1)电流密度下,PGCMs电极的比容高达267 F g^(-1)。PGCMs超级电容器的能量密度达148.3 Wh kg^(-1),其相应的平均功率密度为204.2 W kg^(-1)。本工作为利用廉价的纳米CaCO_3模板合成高性能超级电容器用石油沥青基多孔类石墨烯炭材料提供了一种可行的方法。

定向嵌段共聚物薄膜制备纳米孔阵列模板

探索了纳米孔阵列模板制备的新技术——一种基于电场作用下嵌段共聚物薄膜的自组装。采用阴离子聚合技术，以苯乙烯（St）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）为单体制备了一定嵌段比例的二嵌段共聚物P（St-b-MMA）。GPC分析表明其分子量为23000～49000、分子量分散度在1．06～1．2，^1H NMR、FTIR等分析表明共聚物具有嵌段结构成分。共聚物离心涂膜并在电场作用下的自组装，选择性地刻蚀后获得了可控的纳米尺寸孔洞的阵列，SEM、AFM、UV-vis等分析表明阵列模板中孔洞大小为25～800nm，孔密度可达4×10^8／cm^2。