一维纳米线阵列可控性制备研究

用二次阳极氧化法制备出高质量的氧化铝模板,通过扩孔处理,制备出通孔的氧化铝模板,利用直流磁控溅射法在通孔的氧化铝模板上镀一层金膜,做导电层.用镀金且通孔的氧化铝模板作为电化学沉积装置的阴极,用高纯铅块作为阳极,采用直流电化学沉积法,在镀金的氧化铝模板纳米级孔洞中,制备出高度有序的镍纳米线阵列.使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、EDS对所制备的样品进行形貌、成分、结构及相关性能的表征和测试.结果表明所制备的镍纳米线沿氧化铝孔洞生长、排列规整,形态均匀,其直径约60nm.分析了纳米线的形成机理和制备条件之间的关系.     

单晶β-Ga2O3纳米线的原位生长及其光致发光性能

通过在N2气氛中将金属镓加热到900℃,在镓颗粒表面大面积生长出-βGa2O3纳米线.采用激光拉曼光谱仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对产物的结构和形貌进行了表征.结果表明,所得产物为单斜相单晶结构Ga2O3纳米线,其直径为50-100 nm,长度为30-100μm.提出了Ga2O3纳米线可能的生长机理.室温下研究了所得Ga2O3纳米线的光致发光特性,观察到起源于氧空位的电子与镓-氧空位对上的空穴复合产生的发光峰在457 nm的蓝光发光.     

基底预处理对水热法制备SnO2纳米阵列生长的影响

采用水热法,在磁控溅射铺膜后的ITO-基底(MST-基底)上制备出取向一致的SnO2纳米线阵列.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等手段对制备的纳米线阵列进行了表征.考察了不同的基底铺膜方式和退火温度对产物形貌、尺寸和取向性的影响.结果表明,不同的基底铺膜方法对产物的形貌和尺寸有较大的影响:在磁控溅射法铺膜的基底上生长出SnO2纳米线阵列;在旋涂法铺膜的基底上生长出SnO2纳米棒阵列;在未铺膜基底上生长出SnO2纳米颗粒薄膜.另外,退火温度对生长在磁控溅射铺膜基底上的产物的取向性有较大的影响,随着退火温度的升高,产物的取向性增强.     

In_2O_3纳米材料的制备及其光学特性研究

采用活性炭直接还原In2O3粉末的热蒸发法,制得大量直径约40～300 nm的In2O3纳米线.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、EDS能谱仪和透射电子显微镜(TEM)对其表面形貌、结构和成分进行分析,结果表明所得纳米线为In2O3.用荧光光谱仪研究其发光特性,得知所得产物在室温下存在较强的蓝绿发光和紫外发光现象,同时结合实验条件对合成In2O3纳米线的生长机理和光致发光机制进行初步讨论.     

催化剂及时间对氧化镓表面形貌及结构的影响

通过热蒸发法,使用Ga_2O_3粉末作为前驱材料分别在无催化剂Si(111)基底和镀金Si(111)基底上制备出Ga_2O_3纳米结构.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)以及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对样品的表面形貌进行表征.结果显示,生成的纳米结构为β-Ga_2O_3单晶,催化剂及制备时间对样品的形貌有显著的影响.最后我们研究了不同条件下Ga_2O_3的生长机理.不使用催化剂所生长的β-Ga_2O_3为VL生长机制,使用Au作为催化剂所生长的Ga_2O_3为VLS生长机制.     

TeO2纳米线的制备及其室温NO2气敏特性

以金属Te颗粒为原料,采用热蒸发法于镀金硅基板表面制备出TeO2纳米线,并以其为气敏材料制备成气敏元件.采用XRD,SEM和TEM表征TeO2纳米线的相组成和微观结构,结果表明,TeO2纳米线具有单一的四方相晶体结构,长度约为几十微米,直径约为80~600nm.在TeO2纳米线的顶端未发现Au颗粒,表明TeO2纳米线按照气-固机制进行生长.气敏特性的研究结果表明,TeO2纳米线呈现p型半导体特性,在室温条件下对NO2气体具有良好的响应,气体灵敏度与NO2气体体积分数呈线性增加关系.最后对气敏机制进行了初步探讨.     

表面活性剂对BiFeO_3单晶纳米线形貌和光学性能的影响

为了探究表面活性剂对BiFeO_3单晶纳米线形貌及性能的影响,采用沉淀法制备前驱体,并辅以表面活性剂采用水热法制备BiFeO_3纳米线,利用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和UV3600分光光度计对不同量和种类的表面活性剂以及不同水热反应时间下所得BiFeO_3纳米线的微观形貌、结构和性能进行测试分析.实验结果表明:适当的表面活性剂浓度以及恰当的水热温度和时间有利于BiFeO_3纳米线的形成,140℃的水热温度、48 h的反应时间以及0.0605g的十六烷基三甲基溴化铵(C_(16)H_(33)(CH_3)_3NBr,CTAB)反应所得BiFeO_3纳米线的表面形貌最好;TEM和选区域电子衍射(SAED)结果表明制备所得样品为单晶,且具有高度结晶性,XRD结果表明所得BiFeO_3纳米线为纯相;所得BiFeO_3纳米线在可见光范围均有较好的吸收,且带隙为1.8 e V.此外,通过对比实验数据可知BiFeO_3纳米线的形成机制与晶体成核和晶体生长间的竞争作用以及晶体选择性吸附生长有关.     

ZnO纳米网状结构的制备

采用热蒸发技术在镀金Si衬底上实现了ZnO纳米网状结构制备.利用扫描电子显微镜、X射线衍射及光致发光技术对ZnO纳米结构的形貌、晶态结构及发光特性进行了分析.结果表明,源材料ZnO和C的质量比为6∶1时有利于ZnO纳米网状结构的形成,该结构由一维纳米线和二维纳米片状结构组成.纳米网状结构主要由晶态ZnO组成.室温的光致发光谱分析结果显示,所制备的纳米ZnO网状结构呈现出了较强的紫外光发射的特征.     

PbTiO_3纳米线的合成及其光致发光特性研究

采用水热合成技术,以钛酸四丁酯和三水醋酸铅为原料,NaOH为矿化剂,合成了直径约12nm的钙钛矿结构钛酸铅纳米线.通过X射线衍射,扫描电子显微镜,X射线光电子能谱等技术对纳米线的形貌和成分进行了表征并研究了PbTi O3纳米线的光致发光特性.     

微波辅助多元醇法快速制备Ag纳米线的研究

采用微波辅助多元醇法,以乙二醇为溶剂和还原剂,PVP为表面活性剂,CuCl2为控制剂,快速制备Ag纳米线.在保持其他条件不变的情况下,考察了微波功率、反应时间对产物Ag纳米线的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见分析(UV-Vis),对Ag纳米线的形貌、结构及光学性能进行了分析表征.结果表明,Ag纳米线直径为100 nm左右,呈面心立方晶体结构;UV-Vis图谱显示,在380nm和350nm处出现了吸收峰.此外,对Ag纳米线的生长机理进行了探讨分析,得出控制剂CuCl2的加入对银纳米产物的形貌起了主导作用.     

蒲公英状氧化镓纳米线的制备与表征

在1 200℃对Ga2O3粉末和Au覆盖的Si(111)基片加热不同时间,利用热蒸发法制备Ga2O3纳米线。实验中我们发现了一个新的成核过程,用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)技术对样品进行了结构、形貌的表征。SEM显示,在整个样品表面形成大量直径约200~300 nm的蒲公英状纳米线。能量色散谱(EDS)显示,样品为纯净的Ga2O3。由分析可知,生长时间对样品的形态和微观结构有一定的影响。最后,简要讨论了这种奇特结构的生长机制。     

Cu2+诱导黄铁矿合成α-Fe2O3纳米多面体的生长机理

以黄铁矿为原料,通过焙烧、化学浸出、除杂得到Fe³⁺浸出液,随后采用水热合成法通过加入适量Cu²⁺溶液成功诱导合成出α-Fe₂O₃纳米多面体,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱对所获产物的结构和形貌进行表征,并对其成核及晶体生长过程进行探讨.研究结果表明,Cu²⁺诱导黄铁矿合成的α-Fe₂O₃纳米多面体具有六方相晶体结构,其粒径在500nm左右.通过对不同水热时间所获产物的形貌进行观察并结合溶液化学计算分析,可以推断α-Fe₂O₃纳米多面体的形成是沉淀-溶解-再结晶的过程,Cu²⁺的存在主要起到诱导Fe₂O₃晶核在生长过程中趋向形成多面体结构的作用.     

钛酸钠纳米线的合成和结构

利用TiO₂粉末和NaOH水溶液在175℃～240℃水热反应得到了具有层状结构的钛酸钠纳米线。研究了原料比例和反应温度的影响。利用X射线粉末衍射、电子显微术和X射线能量色散谱等结构分析手段研究了纳米线的微观结构。观察到纳米线内部存在大量畴界和缺陷。发现上述钛酸钠纳米线的结构与任何已知结构都不相同,初步标定为单斜结构,单胞参数为a=2.15nm, b=0.377nm, c=1.28nm, β=103.5°。进一步用上述纳米线和KOH溶液水热反应合成了钛酸钾(K₂Ti₈O₁₇)纳米线。     

二氧化锡纳米线的制备及表征

采用真空蒸发沉积法制备二氧化锡纳米线,对二氧化锡纳米线的制备过程进行描述,并采用扫描电子显微镜对样品形貌进行表征,发现使用此方法可以制得较好的纳米线样品,以及使用X射线衍射仪对样品进行物相分析,发现制得的样品结晶良好,结构单一。在实验中,恒温温度和衬底的不同,对二氧化锡纳米线的生长有重大的影响,而在通保护气体的情况下保护气体氩气的流速也对二氧化锡纳米线生长产生影响。     

水热法制备纳米SnO2电极材料及其储锂性能

以SnCl₂·2H₂O、聚乙二醇400(PEG400)和Na₃C₆H₅O₇·2H₂O为主要原料,采用简单的水热法制备了SnO₂负极材料.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)表征其组成和微观形貌,并采用恒流充放电测试、循环伏安法(CV)对样品进行电化学性能测试.结果表明:添加PEG400可以有效改善SnO₂表面形貌,减少其团聚现象并且使其电化学性能明显提高.当添加量为10 mL时,合成的SnO₂具有良好的循环及倍率性能,首次放电比容量为2 774 mAh/g,循环50次后放电比容量为600 mAh/g,电化学性能较改性前的SnO₂有了明显改善.     

不同形貌氧化锌纳米棒的CVD法制备及生长机制讨论

采用CVD技术制备了不同形貌的ZnO纳米棒.并利用XRD、SEM、能谱仪、荧光光谱仪对比研究了其表面结构、成份、相结构及光致发光特性.结果表明,样品形貌随着沉积位置的变化而变化,其生长遵循金属自催化机制.并且表明离子化氧空位的存在有利于ZnO的绿光发射.     

高性能电催化析氧催化剂氧化钌的设计

采用高温固相法结合离子交换法制备了一种HRu₄O₈微米棒;利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱等对材料进行形貌和物相表征;采用线性扫描伏安、循环伏安、塔菲尔、计时电位等电化学方法研究了HRu₄O₈微米棒电解水氧析出反应的催化活性。结果表明:以RuO₂纳米颗粒为前驱体制备HRu₄O₈,其电化学活性比表面积显著增大,展现出优异的氧析出催化反应活性,在10 mA/cm2电流密度下的过电位(仅为208 mV)低于RuO₂纳米颗粒(276 mV)。另外,HRu₄O₈微米棒具有出色的稳定性,该研究为设计高活性的电解水催化剂提供了新思路。     

氧分压对Mn-Co-Ni-O纳米结构生长的影响

在脉冲激光沉积（pulsed laser deposition,PLD）法生长氧化物纳米材料的过程中,环境中的氧气对氧化物纳米结构的形成起着至关重要的作用。在溅射了Au纳米层的Si(111)衬底上,采用PLD法在不同氧分压下制备了Mn-Co-Ni-O纳米结构,并用X射线衍射仪（X-ray diffractometer,XRD）和场发射扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）表征了Mn-Co-Ni-O的结构特性和表面形貌。研究发现生长温度为750 ℃的Mn-Co-Ni-O微观结构与氧分压密切相关。在较低的氧分压环境下(1 Pa和5 Pa),Si衬底上生长的Mn-Co-Ni-O纳米锥结构是由Au催化的气–液–固(vapor-liquid-solid,VLS)生长机制控制。当氧分压增加到15 Pa,Mn-Co-Ni-O纳米结构的形态从纳米锥向纳米线转变,该过程是由VLS和气–固(vapor-solid,VS)生长机制共同作用。深入研究Mn-Co-Ni-O纳米结构的生长机制为获得更多的纳米线提供了理论基础。     

二氧化铅/石墨烯电极的制备及其电化学性能

采用沉淀结合法,制备二氧化铅/石墨烯(β-PbO₂/rGO)复合材料.通过X-射线粉末衍射仪(XRD)、场发射电子扫描显微镜(FESEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和比表面积分析仪研究该复合材料的结构、形貌和比表面积,利用电化学测试技术研究β-PbO₂/rGO复合电极和纯β-PbO₂电极的电化学性能.结果表明:在复合材料中,纳米β-PbO₂较均匀地分散在rGO片表面,β-PbO₂/rGO复合材料比纯β-PbO₂具有更大的比表面积;复合电极因具有更多的反应活性位点,电化学反应速度较快;在不同的电流密度下,β-PbO₂/rGO电极的质量比容量比纯β-PbO₂电极高,证明复合电极具有比纯β-PbO₂电极更好的电化学性能.     

Fabrication and photoluminescence of GaN nanowires prepared by ammoniating Ga_2O_3/BN films on Si substrate

GaN has been considered to be the most promising optoelectronic material for such applications as light emitting diodes (LEDs), laser diodes (LDs) as well as high power electronic devices, due to its large direct energy band gap of 3.39 eV at room tempera…