金银铜复合纳米线阵列的制备及其SERS效应研究

传统的拉曼增强基底均匀性差,排列无序等缺点限制了表面增强拉曼散射的广泛应用,文中选取Rb_4Cu_(16)Cl_(13)I_7快离子导体薄膜,在4μA外加直流电场作用下,利用固态离子学方法和真空热蒸镀法,制备了厘米级金银铜复合纳米线阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)观测金银铜复合纳米线阵列的表面形貌,利用能量色散光谱仪(EDS)测量金银铜复合纳米线的化学成分,并选取罗丹明6G水溶液作为检测拉曼增强性能的探针分子,利用拉曼光谱仪测量金银铜复合纳米线基底的拉曼增强能力.结果表明:制备的金银铜复合纳米结构呈竹节状生长,微观形貌具有长程有序和短程有序结构,纳米线直径分布范围为45～95nm;纳米线表面均匀分布着直径为?20nm左右的纳米颗粒,从而使得其表面具有很高的粗糙度;纳米线中金银铜的近似摩尔比为2∶3∶15;制备的金银铜复合纳米线阵列作为表面增强拉曼散射基底测量罗丹明6G溶液的极限浓度是10^(-14) mol·L^(-1).

温度控制TiO_2纳米管及管/线复合阵列的制备

以含有NH4F的乙二醇溶液为电解液,在宽温度范围内（10~70℃）对纯Ti表面进行阳极氧化,制得形貌可控的TiO2纳米结构。利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）和透射电镜（TEM）对纳米TiO2的形貌进行表征。结果表明,随着电解液温度的变化,纳米TiO2的形貌得到控制,可形成TiO2纳米管阵列及纳米管阵列/纳米线复合结构,温度40~50℃为转折温区。

退火对TiO_2纳米管/线复合阵列表面光电性质的影响

采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管/线复合阵列.利用表面光电压谱(SPS)和场诱导表面光电压谱(FISPS)研究了退火对TiO2纳米管/线复合阵列表面光电性质的影响.结果表明,TiO2纳米管/线复合阵列在晶化前后的导带边缘均出现了束缚激子态,晶化前由于自建场较弱,束缚激子态能在正负电场作用下发生不对称偏转;晶化后,晶体结构从非晶态变为晶态,自建场增强,束缚激子态对正电场敏感并表现出明显的光伏响应,而在负电场作用下束缚激子态没有任何光伏响应.

CuO/ZnO复合纳米树阵列的制备及光学特性

通过热氧化法在铜基板上制备CuO纳米线,采用凝胶法制备ZnO/CuO复合纳米树阵列。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光致发射光谱对样品结构、形貌、光学特性进行表征。结果表明,CuO/ZnO纳米树形貌规整完美,在CuO纳米线上二次生长的ZnO纳米棒具有各向晶体生长性质,CuO/ZnO复合纳米树在可见光区域出现了优越的发光性能;以甲基橙为模拟污染物,通过光催化测试表明,CuO/ZnO复合纳米树还具有卓越的光催化性能。

CoPt_3纳米线阵列的制备及特性研究

在具有纳米级孔洞的多孔氧化铝模板上,用电化学方法成功地制备了CoPt3纳米线有序阵列复合膜。分别用透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和SQUID对样品进行了测试与表征。形貌观察和物相分析表明,模板中的CoPt3纳米线构成的阵列,排列均匀有序,长约1.5微米,直径35纳米;而纳米线中的CoPt3为L12无序结构。磁性研究表明,纳米线的无序晶体结构决定了纳米线阵列弱的磁晶各向异性;同时纳米线中部分小晶粒在400K左右表现出顺磁性,导致纳米线阵列居里温度的下降。比较低温和室温下的磁滞回线,低温下有大的矫顽力,从另一方面证明纳米线中的小晶粒确实存在相转变。

纳米线织构的多晶硅太阳电池研究

采用无电化学刻蚀技术，通过优化AgNO，浓度、刻蚀温度和刻蚀时间，研究在125mm×125mm多晶硅片表面制备均匀分布硅纳米线阵列的方法，获得了硅纳米线织构的多晶硅在宽光谱范围内（300～1000nm）平均反射率约为8％。成功制备了表面具有硅纳米线织构的多晶硅太阳电池，并通过两种改进方法提高太阳电池效率：1）优化硅纳米线阵列的长度（约1.5μm），并利用PECVD方法在硅纳米线阵列表面生长70nmSi3N4薄膜进行表面钝化，纳米线织构的多晶硅太阳电池效率从8．95％提高到了11．41％。2）使用HNO，和HF混合溶液去除硅衬底背表面的硅纳米线阵列，使铝背电极与多晶硅紧密接触，太阳电池效率进一步提高到13．99％。研究表明：所采用的改进方法能有效提高纳米线织构多晶硅太阳电池的效率。

取向碳纳米管/硅纳米线复合阵列的制备

在阳极氧化铝模板（AAO）的取向微孔内,利用化学气相沉积（CVD）技术首先制备了两端开口高度取向的碳纳米管阵列,再在碳纳米管中间的孔洞内沉积硅纳米线,成功制备了碳纳米管/硅纳米线（CNTs/SiNWs）核鞘复合阵列结构.用SEM,TEM,XRD等仪器分析了CNTs/SiNWS核鞘复合阵列和沉积在碳纳米管孔洞内的硅纳米线的生长特性和晶体结构,利用I-V关系和Fowler-Nordheim方程研究了其场发射（FE）特性,用荧光光谱分析仪分析了复合阵列的荧光（PL）特性.证明了模板法制备的CNTs/SiNWs核鞘复合阵列结构可用来制作具有金属/半导体（M/S）特性的纳米PN结,该复合阵列结构也使SiNWs包覆在CNTs惰性鞘内,可防止SiNWs在空气中的进一步氧化.制备出的CNTs/SiNWS核鞘复合阵列结构生长方向高度有序,直径和长度易于控制,极少产生其他制备方法中出现的纳米结构弯曲和相互缠绕现象.

段化(A/B)_m复合纳米线阵列的矫顽力机理

基于球链模型的对称扇形转动机理,考虑了段间的界面交换耦合作用,对利用电化学沉积方法制备的段化复合磁性纳米线六角阵列的磁滞回线进行了系统的研究,提出了矫顽力随复合段数m的变化规律.指出在这种段化复合纳米线阵列中,段间的交换耦合作用对磁化反转起着重要的影响.

氧化锌纳米线阵列/泡沫石墨烯电化学检测左旋多巴

采用化学气相沉积法以泡沫镍为模板制备三维多孔网状泡沫石墨烯（ GF）,利用水热法在其表面垂直生长氧化锌纳米线阵列（ ZnO NWAs）,得到三维形貌的ZnO NWAs/GF复合材料.采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、拉曼光谱等测试方法对该复合材料进行了表征.结果表明：制备的石墨烯层数较少且纯净无缺陷. ZnO NWAs垂直于三维GF表面且尺寸分布均匀.利用电化学方法用ZnO NWAs/GF检测左旋多巴（ LD ）.电化学测试结果表明, ZnO NWAs/GF在线性范围为0~80μmol·L-1内检测LD时,检测灵敏度为0.41μA·（μmol·L-1）-1,且具有良好的重复性和稳定性.在尿酸（ UA）干扰下,ZnO NWAs/GF对检测LD有很好的选择性.

FTO基银纳米线电极的制备及电催化氧化甲醛的性能研究

为了增强银纳米线与基材的结合性和提高银纳米线在基材上分布的规整性,采用恒电压沉积法,以改进的阳极氧化铝/聚乙烯醇/氟掺杂氧化锡（AAO/PVA/FTO）为模板,制备出具有不同形貌和尺寸的FTO基纳米银电极.场发射扫描电子显微镜（Field Emission Scanning Electron Microscopy,FESEM）研究结果表明沉积60 min时的产物为生长在PVA膜上的长度为20～25 μm的FTO基银纳米线阵列.进行了该电极对低浓度甲醛催化氧化的研究,实现了对甲醛浓度在0.1～3.7 mmol/L范围的检测,检测灵敏度为48.966 0 μA· cm-2·（mmol/L）-1,检测限为6.48×10-3 mmol/L.与乙醛、乙醇和丁醇相比,该电极对甲醛的选择性好,并且制备方法简便,有望作为低浓度甲醛检测传感器.