由碱式草酸铜前驱物通过超声法制备氧化铜纳米线及其光致发光性能

以碱式草酸铜和氢氧化钠为反应原料,聚乙烯醇为辅助试剂,采用超声法合成了具有颗粒次级结构的纳米线状CuO,并研究了水热、微波、超声法三种合成方法对CuO形貌的影响.实验结果表明不同的合成方法对样品的形貌影响很大,并且超声处理对于制备纳米线状氧化铜起到了至关重要的作用,而辅助试剂有助于形成形貌更加均一的产物.分别采用XRD、SEM、TEM及HRTEM研究产物的结构与形貌,以FT-IR观察产物的表面结构与成键特性,通过UV-Vis吸收光谱及荧光光谱(PL)研究产物在紫外-可见光区的光捕获能力及荧光发射情况.测试结果表明氧化铜纳米线的直径约为10～15 nm,长度约为2～4 um,组成纳米线的颗粒次级结构的计算平均粒径为14.6 nm.与体相CuO材料相比,CuO纳米线的吸收带边出现了明显的蓝移现象,其带隙能为2.67 eV,这可归于量子尺寸效应.光谱研究结果表明样品在紫外光区具有较强的光捕获能力,并能发出蓝紫光.     

温和水热法合成具有纳米棒状次级结构的氧化铜微球及其光学性质

采用温和水热合成法,以CuCl2·H2O为反应原料,使用无毒且易溶于水的十二烷基苯磺酸钠SDBS为模板剂,在氨水体系中合成了具有纳米棒状次级结构的CuO微球,并研究了不同实验条件对CuO微球形貌的影响,发现SDBS和氨水的用量是影响棒状次级结构自组装成球的关键因素,而向体系中引入强碱则会改变棒状次级结构.通过XRD、SEM、TEM及HRTEM对合成产物的结构、晶型、形貌及颗粒大小进行研究.采用FT-IR研究了产物的表面结构.UV-Vis吸收光谱及荧光光谱(PL)结果表明产物在紫外-可见光区具有较强的光捕获能力,并能发出蓝紫光.     

铜箔上热蒸发沉积ZnO纳米线及其特性

在水平放置的管式炉内,采用热蒸发Zn粉的方法,在铜箔上制备了大量的ZnO纳米线.利用X射线衍射仪、激光拉曼光谱仪、扫描电子显微镜以及荧光光谱仪分别对ZnO纳米线的微结构、形貌及光学性能进行研究.结果表明,合成的ZnO纳米线为六角结构,且具有良好的结晶性能,纳米线的长度在10~50μm之间,直径在80~150 nm之间,生长机制为气相-固相生长机制.荧光光谱表明ZnO纳米线光致发光的主峰为位于387 nm的带隙态发光.     

激光微织构泡沫铜的氧化铜纳米线制备及其光催化性能研究

本文采用激光织构与热氧化法相结合,以泡沫铜为基底制备具有微阵列结构的氧化铜纳米线(CuO NWs).采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对样品表面形貌及成分进行表征,讨论激光织构表面微结构对氧化铜纳米线生长的促进作用,设计不同的加工参数研究激光织构对氧化铜纳米线生长的影响,并通过光催化降解甲基橙溶液考察了CuO NWs的光催化性能.实验结果表明,经过激光织构的泡沫铜能增大纳米线的生长面积,提高样品表面氧元素的含量,有效地促进生长过程中氧化铜纳米线长度和密度的提高.不同的激光参数对纳米线的生长产生一定影响,具有良好的调控作用.CuO NWs光催化降解甲基橙的降解率可达97%,循环测试5次后的降解率仍可保持在96%,可见其稳定性良好,而且其片状结构更易回收,重复利用率高,具有优异的光催化性能.     

In2O3纳米线阵列的合成及表征

采用SBA-15硬模板复制技术合成纳米In₂O₃样品, 并用X射线衍射（XRD）、 扫描电子显微镜（SEM）、 紫外可见光谱对样品的晶体结构、 晶粒尺寸、 形貌及带隙宽度进行测试, 分析样品的纳米结构对气敏性能的影响机制. 结果表明: 样品为纳米线阵列结构, 三维In₂O₃纳米线阵列结构由粒径约为15 nm的单晶近球形In₂O₃颗粒规则有序排列组成, 间距约为1 nm, 带隙宽度为3.63 eV; 当温度为320 ℃, 乙醇气体在空气中的体积比为10^-4时, 其灵敏度达42.3. 该纳米结构样品明显优于相同级别纳米颗粒和纳米介孔材料的气敏性能.      

双模板法同步诱导合成硒化汞微球和纳米颗粒

利用大葱生物膜内外有别的结构特性模拟生物矿化过程，在室温下同步诱导合成出颗粒状和球状两种不同形貌的硒化汞材料，前者尺寸约为200nm的大纳米颗粒，该产物可能是由尺寸约30nm的小纳米粒子组装而成；后者尺寸约为3μm的高度致密的带花边的实心圆球，该产物可能是自发生长或由直径约1μm的小球组装而成．其结构均为立方相，晶格常数为0．608nm．通过紫外可见光谱（UV—Vis）和荧光光谱（Fluorescence，FL）对产物的光学性质进行了研究．初步探讨了硒化汞的合成机理．     

水热法制备高长径比银纳米线及其影响因素研究

采用水热法以AgCl为胶体、利用PVP作为还原剂及表面活性剂,成功合成了产量高、形貌尺寸均匀、高长径比的Ag纳米线。运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱(DRS)对样品进行了表征,结果表明,产物为具有面心立方结构的单质银,结晶度高,银线平均长度60~110μm、平均直径为20~60 nm,长径比大于1 000。同时探讨了NaCl物质的量、PVP物质的量、反应温度、反应时间对样品形貌尺寸的影响,得到了制备高长径比银纳米线的最佳反应条件,并阐述了高长径比银纳米线的生长机制。     

CuO纳米晶的一步超声室温固相合成及表征

在室温条件和超声波作用下,通过固相化学反应一步合成了CuO纳米晶,用粉末X射线衍射（XRD）及电子衍射法（ED）分析了固相产物的物相,用透射电镜（TEM）观测粒子的大小、形貌、粒径及粒径分布．结果表明,产物为颗粒大小均匀、晶粒形貌为近似球形粒状,平均粒径约为20nm的纳米晶,产率为93．1％．改变反应物、反应物配比、掺入惰性物质、加入微量溶剂或表面活性剂、研磨不同的时间等固相反应条件对合成CuO纳米晶的晶粒形貌、粒度和粒径分布有一定影响．     

高度择优取向单晶氧化锌纳米线的制备与发光特性

采用电场辅助电化学沉积法,在室温下成功的在阳极氧化铝模板（AAO）内制备了高度择优取向的硫掺杂ZnO单晶纳米线。用X射线衍射仪（XRD）、隧道电子显微镜（TEM）及选区电子衍射（SAED）对样品的形貌、结构进行分析表明,所得样品是高择优取向的单晶,纳米线,长约几到几十微米,平均直径约70nm。X射线光电子能谱（XPS）进一步证实掺杂硫原子的存在,并分析其生长机制。用荧光光谱仪（PL）分析了样品的发光特性,发现除了典型的ZnO纳米线荧光光谱外,还有紫光和蓝光发光。     

金催化合成硫化锌纳米线及其发光性质的研究

采用金催化和直接蒸发ZnS粉末的方法,合成出大量具有纤锌矿结构的单晶ZnS纳米线。该纳米线的线径均匀,线形规则,直径在80~120 nm,长度约几十微米。研究发现纳米线的形貌对合成的温度很敏感,合成温度的升高会导致纳米线直径的迅速增加。单根纳米线EDS分析表明,ZnS纳米线线体中均匀分布着Au元素,Au元素的掺入是纳米线生长形成后由端部颗粒通过固态扩散进入纳米线中。室温光致发光谱显示:ZnS纳米线有两个发光峰,分别位于446 nm和520 nm处。446 nm的发光峰是由缺陷所致,而520 nm左右的发光峰是由Au元素掺杂所致。     

Preparation and Characterization of TiO_2 Nanotubes Decorated by CuO and CeO_2 Particles

A novel catalyst, TiO_2 nanotubes(TiO_2 NTs) composite decorated by CuO and CeO_2 particles, was prepared by a simple and cost-effective method. The TiO_2 NTs were fabricated by the hydrothermal method, and CuO and CeO_2 particles loaded onto TiO_2 NTs(CuO/CeO_2@TiO_2 NTs) were prepared by the water bath heating method. The CuO/CeO_2@TiO_2 NTs were investigated and characterized by transmission electron microscope(TEM), energy dispersive spectrometer(EDS), photoluminescence(PL), X-ray diffractometer(XRD) and ultraviolet-visible light diffuse reflectance spectrum(UV-Vis DRS). Both the p-n heterojunction formed at the p-CuO and n-TiO_2 interfaces and the highly induced electron transfer of CeO_2 can greatly promote the separation of electrons-holes. Therefore, CuO/CeO_2@TiO_2 NTs show enhanced absorption and have potential applications in photocatalysis.     

双重优化对基于P3HT:PCBM有机太阳能电池效率的提高

有效提高太阳能电池对光的吸收效率是提高太阳能电池能量转换效率的重要因素.在以poly(3-hexylthiophene)(P3HT)为电子给体材料,[6,6]-phenyl C60-butyric acid methyl eater(PCBM)为电子受体材料的有机太阳能电池中,Poly-(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate)(PEDOT:PSS)与活性层之间插入不同厚度的P3HT层,并在P3HT层最佳厚度的基础上,进一步在活性层中掺杂不同比例的Ag纳米粒子,双重优化了电池器件.当插入45 nm的P3HT层及掺杂质量比为5%的Ag纳米粒子时活性层薄膜的形貌及内部结构得到了改善,电池对光的吸收,及外量子效率得到了显著地提高,并出现红移现象.在25°C,光强为100 mW/cm2的条件下测量其短路电流密度JSC为11.21 mA/cm2,能量转化效率PCE为3.79%.     

金纳米线阵列的制备及其光学性能研究

采用二次阳极氧化法制备了高度有序的多孔氧化铝模板,并基于该氧化铝模板,采用脉冲直流电化学沉积的方法制备了金纳米线阵列.利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X线衍射仪（XRD）对所制备的金纳米线的形貌及晶体结构进行分析.结果表明：不同的沉积电压下制备的金纳米线具有不同的生长取向性,当沉积电压为3V时制备出的金纳米线沿[200]方向具有明显的生长取向性.利用紫外-可见光谱（UV-Vis）对金纳米线阵列光学性能进行研究,发现金纳米线的等离子体共振吸收峰随着沉积电压的增大先蓝移而后发生红移.     

水溶型CdSe量子点的制备及与Schiff碱的相互作用

以绿色无毒、生物相容性好的羧甲基纤维素钠为稳定剂,通过简单过程成功地在水相中制备了CdSe量子点（QDs）．用TEM、XRD、XPS表征的结果表明：所制备的CdSe量子点近似于单分散,平均粒径为2．1nm．UV—Vis和荧光（PL）光谱表明：控制反应物se前躯体的量可有效调控量子点粒径,实现量子点在480—560nm荧光可调,且量子点具有窄且对称的荧光光谱．量子点与Schiff碱相互作用表明：Schiff碱在一定范围内能有效增强量子点荧光,过量的Schiff碱却能淬灭量子点的荧光．     

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.     

超长β-Ga2O3纳米线的合成

采用溶剂热法以二甲苯作为溶剂,NaN3作为氮源,GaCl3作为镓源,合成GaN为中间产物,进而以空气为氧源来合成Ga2O3,反应温度为350℃。热处理后,成功得到了-βGa2O3超长纳米线,通过X射线衍射（XRD）、红外射线（IR）、透射电子显微（TEM）、选区电子衍射（SAED）、高分辨率的透射电镜（HRTEM）、光致发光（PL）、X射线荧光光谱（EdX）等表征发现,所得-βGa2O3超长纳米线是沿着[00 1]晶向自堆垛生长的,PL研究表明,氧化镓主要有两个强的发射峰,分别在416 nm和580 nm处（λ发射=250 nm）。     

Synthesis of CdS nanowires on Cd foil and their photoluminescence properties

Cadmium sulfide(CdS) nanowires were synthesized on Cd foil via a simple solvothermal reaction at 180 ℃ using thiosemicarbazide as the sulfide source and ethylenediamine as the solvent.The CdS nanowires are hexagonal-phase single crystals with an average diameter of 50 nm and length of several microns.The as-prepared CdS nanowires show an absorption peak of around 483 nm in the absorption spectrum.The CdS nanowires exhibit bright photoluminescence(PL) with two distinct emission bands at 503 nm and 697 nm,which shows that the as-prepared CdS nanowires are high-quality nanocrystals.     

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。