多孔氧化铝模板中交流沉积铁与铁铜纳米线阵列

采用二次阳极氧化法制备高度有序的多孔阳极氧化铝模板,采用阶梯降压法减薄致密的阻挡层.在不同铁铜离子摩尔比的电解液中,以铝基底和铂电极作为两电极,利用交流电化学沉积法,在氧化铝模板上成功制备了铁及铁铜纳米线.利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对铁及铁铜纳米线的微观结构和形貌进行了分析.结果表明,制备的铁及铁铜纳米线排列有序,粗细均匀,其直径与模板的孔径一致.     

高密度、直立Co-Cu合金纳米线有序阵列的制备

利用一种简化的阳极氧化法制备出高度有序的氧化铝模板.利用电化学沉积法采用恒压直流电沉积模式在氧化铝模板的孔洞中制备了CoCu合金纳米线阵列.用SEM、TEM、EDS、XRD对样品进行了形貌、成分和微结构测试,结果显示,成功制备了大面积有序的CoCu合金纳米线阵列,纳米线尺寸均匀,直径约为70 nm,长度约为30⁴0μm,其长径比为40040μm,其长径比为400⁶00,纳米线的晶粒生长过程中晶面具有一定的择优取向性.     

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.     

Ni纳米孔洞模板的制备

使用纯度为99．5％的铝片,在空气中500℃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100g/L的NaOH溶液中,去掉氧化铝模板,得到PMMA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45nm,孔心距为63nm左右,电子衍射结果显示模板是多晶材料。     

铁纳米线的制备及其反磁化过程的研究

采用电沉积方法在具有纳米孔洞的阳极氧化铝模板上制备了具有纳米尺度的Fe纳米线．利用X射线衍射分析仪及透射电子显微镜对Fe纳米线的微观结构和形貌进行了分析,在平行和垂直于纳米线的方向上用振动样品磁强计测量了Fe纳米线的饱和磁滞回线,表明了铁纳米线有很强的形状各向异性,并利用球链模型中的对称扇形磁化过程对纳米线的反磁化及其矫顽力作出了解释。     

恒电流法在AAO模板中制备钯合金纳米线

在孔深60μm直径200 nm的通孔氧化铝模板中,采用恒电流沉积法制备了钯镍与钯银合金纳米线阵列.用扫描电子显微镜和X-射线能谱仪表征纳米线的形貌和成分.研究结果表明:Pd-Ni合金纳米线中镍的含量随着电流密度的增大而增加,电流密度在0.6~1.0 mA.cm-2之间时,合金纳米线中镍的质量分数变化范围为7.89%~15.21%;Pd-Ag合金纳米线中银的质量分数随着电流密度的增大而减少,电流密度在2.0~3.0 mA.cm-2之间时,合金中银的质量分数变化范围为22.88%~16.55%.获得的钯合金纳米线线条均匀连续、结晶致密,长径比高达250.     

(002)织构HCP钴纳米线磁性研究

采用交流电化学沉积法在氧化铝模板孔洞中制备了有序钴纳米线阵列。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、振动样品磁强计等对样品的结构、形貌和磁性进行了表征和研究。扫描电镜表明氧化铝模板孔洞直径为20 nm,结构研究证明钴纳米线为六角密堆积(HCP)结构且具有很强的(002)织构,磁性测试发现该钴纳米线阵列具有很强的单轴各向异性,室温矫顽力达2 590 Oe,有望用于高温永磁磁记录。     

无电化学沉积法合成铜纳米线

采用无电化学沉积法制备铜纳米线,与电化学沉积法不同,无电化学沉积法不需要在通孔模板的一面溅射一层导电金膜作为阴极,以及持续供给电力才能完成纳米线的合成.考察沉积时间、敏化液等因素对铜纳米线制备的影响.使用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)对样品其进行检测,结果表明,无电化学沉积法首先形成纳米粒子,随着沉积时间的延长,纳米粒子逐渐融合形成纳米管、纳米线.制备的铜纳米线为多晶态结构.在没有模板限制的情况下,铜原子自催化生长形成类似于花瓣的结构.用95%乙醇代替水配制的敏化液性质较稳定,但是,与以水配制的敏化液相比,在大约相同的沉积时间条件下较不易形成纳米线.     

交流电沉积条件对沉积Ni纳米线的影响

采用恒压40V二次阳极氧化方法制备了阳极氧化铝(AAO)模板,模板的孔径均匀有序。在二次阳极氧化的基础上阶梯降低电压至10V,可有效减薄阻隔层,有利于Ni纳米线的交流电沉积。利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对AAO模板以及Ni纳米线的形貌进行表征。探索了阶梯降低氧化电压、电源滤波以及电沉积频率对沉积Ni纳米线的影响。结果表明,阶梯降低氧化电压、适当的频率以及滤波可以明显提高电沉积效果,得到比较均匀有序的Ni纳米线。     

磷酸处理氧化铝模板对Ag纳米线形貌的影响

以磷酸超声处理的多孔阳极氧化铝为模板,用乙二醇在模板的纳米孔道内还原Ag+制备Ag纳米线.用X射线衍射光谱(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等检测手段对产物进行了表征,并与未处理的多孔阳极氧化铝为模板在相同条件下制备的样品进行了比较.结果表明,用磷酸处理氧化铝模板后得到的Ag纳米线具有更大的长径比,所得Ag纳米线具有面心立方的晶体结构,长度大于5μm,单体纳米线的直径大约为60 nm.     

ZnS和C60纳米线阵列的构筑和表征

以多孔氧化铝为模板,通过水热反应制备出ZnS 和 C₆₀纳米线阵列,分别用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱以及选区电子衍射图谱(SAED)等,对纳米线阵列形貌和化学成分进行表征.结果表明,ZnS 和C₆₀纳米线均为有序阵列.ZnS纳米线为多晶结构,在波长332 nm紫外光激发下, 发射519 nm特征荧光.同时介绍了水热条件下,在多孔氧化铝模板中填充目的产物,以及制备纳米线有序阵列的相关过程.该方法具有一定的普适性.     

氧化铝模板法控制合成一维梯度直径铋纳米线

功能梯度材料(FGM)是一类在材料构成要素上从一侧向另一侧呈逐渐变化,进而获得性能相应于组成和结构的变化而变化的非均质复合材料.但是,现有的材料制备技术很难达到组成和结构的连续梯度变化,从而很难达到所设计的梯度性能,这大大限制了功能梯度材料的发展和推广应用.然而纳米     

Controlled fabrication of fullerene derivative one-dimensional nanostructures via electrophoretic deposition of its clusters

Well-defined and controllable one-dimensional(ID) nanostructures of fullerene derivative have been prepared by an electrophoretic template synthesis method. The clusters of fullerene derivative formed in mixed solvents are introduced into the channels of porous alumina templates through a dc electric field. Four types of ID nanostructures(solid nanowires, solid-wall nanotubes, porous nanowires and porous-wall nanotubes) have been obtained by changing the deposition parameters. This,approach opens a new avenue to assemble fullerene derivatives, endohedral fullerenes, as well as other functional organic compounds, which can form clusters in ID nanostructure arrays for applications in chemical sensors, light energy conversion devices and nanoscale electronic and optoelectronic devices.     

电沉积Ni纳米线阵列及其磁学性能研究

为了解决因受阳极氧化铝(AAO)孔道直径限制导致合成的金属纳米线尺寸单一、磁性受限的问题,采用二次阳极氧化法制备了不同孔径的阳极氧化铝(AAO)模板,依据模板辅助电沉积法,在不同孔径AAO模板内生长了Ni纳米线阵列,利用SEM,TEM,XRD和EDS等技术对制备的Ni纳米线阵列形貌、微观结构和成分进行表征,通过物理性能测试系统(PPMS)研究了Ni纳米线的磁学性能。结果表明:Ni纳米线的生长机制是交流电正半周期Ni~(2+)还原与负半周期Ni原子溶解的共同作用;Ni纳米线具有磁各向异性,随着直径的增大,Ni纳米线的易磁化方向由平行于纳米线轴线方向逐渐转变为垂直于纳米线的方向,易磁化方向的转变是由有效各向异性场和磁畴结构随纳米线直径的改变而导致的。研究电沉积Ni纳米线阵列及其磁学性能,可为深入研究交流电沉积法制备磁性纳米线的生长机制和磁性纳米线的磁化机理提供理论和实验依据,为拓宽纳米线的应用领域奠定基础。     

磁场作用下氧化铝模板孔洞平行于衬底生长的方法

通过对阳极氧化法制备氧化铝模板的原理和过程分析，提出了在阳极氧化过程中引入一定强度和方向的磁场，用以控制氧化铝模板生长过程中铝箔内部电流流向，进而实现氧化铝模板孔洞平行衬底生长的一种新方法．从而克服了传统的“一次阳极氧化”或“二次阳极氧化”方法制备的氧化铝模板只能实现氧化铝模板孔洞阵列垂直于衬底生长，限制了其在许多重要领域中的应用这一问题．在原理上探讨了用磁场控制实现氧化铝模板孔洞阵列平行于衬底生长的可行性．并设计了相应的实验装置．     

Single-crystal gallium nitride nanotubes

Since the discovery of carbon nanotubes in 1991 (ref. 1), there have been significant research efforts to synthesize nanometre-scale tubular forms of various solids. The formation of tubular nanostructure generally requires a layered or anisotropic crystal structure. There are reports of nanotubes made from silica, alumina, silicon and metals that do not have a layered crystal structure; they are synthesized by using carbon nanotubes and porous membranes as templates, or by thin-film rolling. These nanotubes, however, are either amorphous, polycrystalline or exist only in ultrahigh vacuum. The growth of single-crystal semiconductor hollow nanotubes would be advantageous in potential nanoscale electronics, optoelectronics and biochemical-sensing applications. Here we report an 'epitaxial casting' approach for the synthesis of single-crystal GaN nanotubes with inner diameters of 30-200 nm and wall thicknesses of 5-50 nm. Hexagonal ZnO nanowires were used as templates for the epitaxial overgrowth of thin GaN layers in a chemical vapour deposition system. The ZnO nanowire templates were subsequently removed by thermal reduction and evaporation, resulting in ordered arrays of GaN nanotubes on the substrates. This templating process should be applicable to many other semiconductor systems.     

磁性氧化铁纳米线的制备与表征

通过溶胶-凝胶法在氧化铝模板（AAO）中制备出了磁性Fe_2O_3纳米线阵列,然后去除AAO模板得到磁性Fe_2O_3纳米线。用SEM,TEM,FTIR,EDX,VSM对磁性纳米线的形貌、微结构和磁性能进行表征。SEM和TEM结果显示磁性纳米线的直径约为50～80nm,长度在8～10μm,长径比为120～180;FTIR和EDX结果表明制备的产物是磁性Fe_2O_3纳米线;VSM结果表明磁性氧化铁纳米线阵列存在明显的磁各向异性。此外,采用Zeta电位仪对磁性Fe_2O_3纳米线表面的电性进行了研究,结果表明纳米线表面带正电荷,有利于和动物细胞相结合。