纳米多孔金属制备及其在传感检测领域的应用

纳米多孔金属是一类具有三维孔隙/韧带双连通结构的材料,具备高比表面积、化学稳定、特征结构稳定可调控、可选材料体系众多等特点,已成为电化学催化、储能领域的研究热点。近年来,基于其微纳尺度特征尺寸及金属特有的表面等离激元效应,纳米多孔金属已展现出在传感及检测应用领域的巨大潜力。文章讨论了纳米多孔金属的各类制备方法的优缺点,并简要介绍了金属表面等离激元材料及其在检测、致动、传感领域的典型应用。     

基于多孔氧化铝模板电沉积法制备多级枝状金属纳米线

以的倍数逐级降低阳极腐蚀电压可以获得多种复杂孔结构的多孔氧化铝模板, 通过电化学沉积方法可以在这些模板的孔里分别形成包括Y形状、双束状及多级枝状的金属Fe纳米线, 这些枝状的Fe纳米线的干和枝的直径分别依赖于初始电压和逐级降低后的电压. 选区电子衍射和高分辨电子显微镜结果表明, 枝状纳米线的枝和干均为面心立方的单晶结构. 这些枝状的金属纳米线既可以作为未来纳电子器件的功能组件, 又能用做连接组件, 具有诱人的发展前景.     

巨轮型纳米多孔钼氧基多金属氧酸盐化合物表面活性部位的检测

利用谷氨酸盐为探针分子, 通过单晶X 射线结构解析、IR、元素分析、¹H NMR 和TG 等综合分析手段, 成功检测到可以看做MoO₃ 类似物的巨轮型纳米多孔钼氧基 多金属氧酸盐表面在特定条件下的反应活性点, 与此同时实现了用多官能团有机分子 对巨轮型金属氧簇内表面的功能型修饰. Z-扫描实验表明, 所得到的这种有机-无机杂 化化合物在能量为15 μJ 的532 nm 波长、18 ps 激光脉冲作用下, 具有显著的非线性光 学反饱和吸收和自聚焦响应.     

多孔晶体材料及其衍生物

正相比于传统的无机孔材料,如多孔碳、金属氧化物、分子筛等,近年来,共价有机框架材料(COF)、金属-有机框架材料(MOF)及其热解所得的碳材料,因具有较高的比表面积、规整有序的孔结构和易于功能化等优点,已成为新型的多孔材料.经过近一二十年的发展,科学家已逐步系统研究了许多新型多孔材料,如采用不同的有机配体,对其进行功能化修饰;引入不同的金属离子作为节点,     

金属聚四氟乙烯

高压下绝缘体转变成导体的研究,不仅可以进一步推动固体物理、地球物理和天体物理的发展,而且还为人们获得特殊性能的材料开辟了一条新的途径.本工作,在静态高压下,通过电阻测量,第一次观测到了聚四氟乙烯由绝缘体转变成金属.我们采用的高压装置是无封垫对顶压砧型容器.压砧的材料为碳化钨.上压砧为锥形压砧,它的顶尖是一个直径很小的圆平面,直径一般为0.2mm左右.下压砧为平面压砧.外力是通过一个微型压机来施加的.     

金属有机化学

一般所说的有机化合物,指的是含有碳-氢、碳-碳或者还含有碳-氧、碳-氮、碳卤等键的化合物.金属有机化合物,指的是含有金属-碳键的化合物.这种金属-碳键可以是σ-键、π-键或夹心键. 金属有机化学是一门古老而又年青的学科.说它古老,可以追溯到1827年丹麦的蔡斯(Zeise)合成了     

金属玻璃

有那么一种材料,结构很象玻璃,而成分主要是金属,这就是所谓非晶态合金,又名“金属玻璃”。初看上去,这种玻璃与大家熟知的硅酸盐玻璃没有什么相似之处,例如,它们中的大多数不是脆性的,且不为可见光所透射。可是,就其微观结构而言,它们明     

新型金属胶束用作水解金属模拟酶

阳离子表面活性剂型金属胶束(metallomicelles)是近期出现的一种新型功能胶束,由阳离子表面活性剂功能络合物自身或在共表面活性剂存在下形成,它不仅水溶性好,且具有双层正电荷结构,是模拟水解金属酶配位、疏水、静电作用方式的优良体系。 羟基及碱性基团是天然水解酶中重要的催化功能基,在合成分子中有效构建这些功能基使之具有类似天然酶的催化活性,是水解模拟酶设计的最主要问题。目前非金属模拟酶中难以使羟基解离成为有效的亲核试剂,但在一些设计巧妙的水解金属模拟酶中,金属离子的     

多孔硅的热氧化与光致发光

多孔硅的室温可见光发射现象报道迄今已3年有余,Canham和Lehamm分别提出了光发射的量子限制模型,来解释多孔硅的光致发光现象.我们前期工作中发现的多孔硅的荧光峰值能量随HF酸浓度变化的“台阶”行为,有力地支持了量子限制模型.但对于荧光强度的变化和一些与表面后处理有关的实验事实,仅用量子限制模型则不能给出令人满意的回答.关于多孔硅光致发光的机制仍是一个争论的问题.     

多孔硅发光膜的研究

Canham在1990年报道了多孔硅光致发光,并提出发光多孔硅具有尺度为几个纳米的量子线阵结构。其后不久,Richter等制作了第一个多孔硅光发射器件。目前,有关多孔硅发光的机理研究,提出了几种设想。多数研究者倾向于多孔硅的量子线阵结构使带隙增宽,导致可见荧光。但是,到目前为止,发光多孔硅的量子线阵结构尚无直接的实验证据。另外一些观点有:多孔硅中的硅氢烷发光;附着在硅表面的某种分子发光,以及多孔硅表面性质     

从工业产品出发制备多孔陶瓷膜

<正>陶瓷膜由于具有优良的热稳定性与机械和结构稳定性、抗化学试剂与微生物侵蚀的能力及较大的表面修饰潜力,因而一方面它作为一种膜分离材料具有很吸引入的前景,另一方面由于陶瓷膜的表面修饰能力强,易于引入具有催化活性的物质,从而使在陶瓷膜上实现反应(特别是高温催化反应)与分离双功能合一具有现实可能性。近年来γ-Al₂O₃膜一般是用溶胶-凝胶技术进行制备的,文献报道的方法都是用铝的醇盐(如异丙醇铝)作为原料,先制备γ-AlOOH溶胶,然后用该溶胶通过浇铸过程浸涂底膜,经干燥、焙烧步骤而制得γ-Al₂O₃复合膜。但是由于醇盐的价格较高,吸水性强,很易吸收空气中的水分而进行不受控制的水解,因此醇盐储存困难,并且在制备溶胶时,已水解的醇盐必须仔细除去,否则形成的γ-AlOOH溶胶胶粒大、分布宽,从而影响膜的性能。我们从工业产品SB粉出发成功地得到了γ-Al₂O₃复合膜,这种SB粉价格便宜,易于储存,并且制备过程更简单。     

从工业产品出发制备多孔陶瓷膜

陶瓷膜由于具有优良的热稳定性与机械和结构稳定性、抗化学试剂与微生物侵蚀的能力及较大的表面修饰潜力,因而一方面它作为一种膜分离材料具有很吸引入的前景,另一方面由于陶瓷膜的表面修饰能力强,易于引入具有催化活性的物质,从而使在陶瓷膜上实现反应(特别是高温催化反应)与分离双功能合一具有现实可能性。近年来γ-Al_2O_3膜一般是用溶胶-凝胶技术进行制备的,文献报道的方法都是用铝的醇盐(如异丙醇铝)作为原料,先制备γ-AlOOH溶胶,然后用该溶胶通过浇铸过程浸涂底膜,经干燥、焙烧步骤而制得γ-Al_2O_3复合膜。但是由于醇盐的价格较高,吸水性强,很易吸收空气中的水分而进行不受控制的水解,因此醇盐储存困难,并且在制备溶胶时,已水解的醇盐必须仔细除去,否则形成的γ-AlOOH溶胶胶粒大、分布宽,从而影响膜的性能。我们从工业产品SB粉出发成功地得到了γ-Al_2O_3复合膜,这种SB粉价格便宜,易于储存,并且制备过程更简单。     

Er离子注入多孔硅的发光

硅是最重要的半导体材料,在微电子领域有着广泛的应用.室温下硅的禁带宽度为1.11 eV,相应的发光波长为1.14μm.在近红外波段,硅是间接带材料,发光效率很低,无法在光电子领域实际应用.近年来,人们用稀土离子Er掺入硅中,获得了Er~(3+)离子在1.54μm的近红外发光.这正是光纤传输的最低损耗波段.在掺Er的硅基材料上能否获得有实用功率的发光或激光器件,人们对此表现了极大兴趣.然而,理论评估表明前景不容乐     

多孔硅发光机理的研究

自从Canham报道了多孔硅的高效可见光发射后,国内外许多研究组开展了对多孔硅发光的研究.人们希望利用多孔硅的高效可见光发射弥补硅材料低带隙、间接带的弱点,实现廉价的全硅光电集成,同时可以制备廉价的显示器件.虽然已有人制备出了多孔硅光探测器、电致发光器件,但对多孔硅可见光发射现象产生的机理还在进一步研究之中.一种观点认为是由于多孔硅形成了纳米量级的硅柱造成的量子限制效应引起的高效可见光发射;近来有人提出是由于其中的硅氧烯(Siloxene)发光所致;当然还有一些其它看法,至今未成定     

新型纳米多孔材料气凝胶

新型纳米多孔材料气凝胶王珏（同济大学波耳固体物理研究所）随着国民经济和国防尖端技术的日益发展，人们对材料性能的要求越来越高，各种新型材料的开发研究越来越引起人们的重视．在无机非金属材料领域，通过溶胶－凝胶过程（ｓｏｌ－ｇｏｌｐｒｏｃｅｓｓ），实现对材...     

多孔介质的双重有效应力

多孔介质存在两种变形机制,本体变形和结构变形;与此相对应、多孔介质也具有两个有效应力、本体有效应力和结构有效应力;本体有效应力决定多孔介质的本体变形、结构有效应力决定多孔介质的结构变形;多孔介质具有双重有效应力,这是由介质独特的物质结构所决定的固有特性.     

光致发光多孔硅的特性研究

硅常温下的禁带宽度仅1.1eV,且是间接跃迁型半导体。这是困扰光电子学几十年的老问题,多年来人们想尽各种掺杂办法,均未达到理想的结果,Canham用电化学刻蚀的办法在单晶硅片上形成多孔硅,然后停电继续腐蚀一段时间,制成高孔积率(80％以上)的多孔硅膜,在氩离子激光激发下,用肉眼就能观察到明显的红光发射,这一发现在光电子学领域引起了轰动。多孔硅早在30年前就已发现,在近10年内受到广泛注意,但主要是利用多孔硅形成良好的SiO_2电绝缘层,因此其孔积率一般不超过56％,Canham的第二步腐蚀是形成发光层的关键,而Bsiesy等则采用氧化的方法能达到同样的目的,到目前为止,大多数人认为这一现象是由量子效应引起的这种观点认为:在电化学形成多孔硅过程中,硅基     

脆性金属与金属化合物的受范性研究

通常将受范性理解为物质在力的作用下永久性地改变其形状和大小且不产生破裂的性能。脆性是与受范性相反的性质。对于工业来说,受范性是材料的很重要的性能,因为它允许赋予成品以需要的形状,并且和强度一起保证结构在长期