硅纳米孔柱阵列上低温无催化剂生长碳纳米管

采用化学气相沉积的方法在硅纳米孔柱阵列衬底上无催化剂生长出碳纳米管.分别在新制备的和制备后再在常温下自然氧化一周的硅纳米孔柱阵列衬底上进行无催化剂生长碳纳米管,结果发现新制备的硅纳米孔柱阵列表面没有碳纳米管长出,而自然氧化一周的硅纳米孔柱阵列表面有大量的碳纳米管出现.从硅纳米孔柱阵列的结构及表面氧化程度的不同加以分析,提出了无催化剂生长碳纳米管的生长机理,为在无金属催化剂条件下生长碳纳米管提供了一种新的方法.     

高密度有序银纳米球阵列的模板辅助退火制备

纳米结构的有序性对表面拉曼增强光谱（SERS）的均匀性起决定性作用,然而如何大面积制备有序的超高密度贵金属纳米结构依旧是个挑战. 文中提出了一种通过模板辅助退火方法,用于大面积制备结构可控、高密度有序的银纳米球阵列,研究了退火温度、压强和银膜厚度对银纳米球阵列形貌结构的影响. 制备的高密度有序银纳米球阵列可以进一步应用于SRES基底.     

选择性湿法刻蚀制备内嵌碳纳米管的沟槽结构

提出一种“自下而上”的纳米结构的制备方法。在生长有碳纳米管的氧化硅表面沉积数纳米的钯金属膜后, 用氢氟酸刻蚀, 得到完全由碳纳米管引导的沟槽结构, 并且碳纳米管沿沟槽分布在其底部。通过导电原子力显微镜对沟槽内的碳纳米管的表征, 发现其仍然具有良好的导电性。在碳纳米管和钯金属膜之间增加一层磁控溅射沉积的氧化硅, 可以增加沟槽的深宽比。通过降低钯金属膜的致密程度, 沟槽的开口宽度可降至100 nm左右。该方法制备的结构可以进一步用来构建基于碳纳米管的纳电子器件。     

图案化氧化锌在能源器件中的应用

ZnO作为一种典型的直接带隙宽禁带半导体材料极具开发潜力和应用价值.随着图案化技术的不断发展优化,ZnO纳米棒阵列的精确可控制备逐步得到实现.本文综述了利用激光限域技术制备图案化ZnO纳米棒阵列的方法,并详述了其在太阳能电池和光电化学电池中的应用.激光干涉法制备的ZnO纳米阵列比表面积大且具有直线传输的优势,运用于光伏器件和电化学电池中增加了光吸收同时利于载流子传输,器件性能显著提高.图案化ZnO纳米棒阵列具有可控的三维空间结构,广泛应用关于各类能源器件中,具有极大的研究和应用价值.     

我国两项新材料研究取得重要进展

一、创造了碳纳米管列阵制备新方法由中国科学院物理研究所"纳米材料与介观物理"研究小组解思琛等承担的国家自然科学基金项目"布基管和布基葱的相关问题研究"，在当今国际前沿课题碳纳米管列阵的制备方法研究上取得了重要进展。他们创造了一种新方法，制备出了结构优异的碳纳米管列阵，国际著名刊物《Science》对此给予高度的评价，认为它是一种制备碳纳米·管列阵的新技术。碳纳米管是具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级、轴向尺寸为微米量级）的一维量子材料。由于其性质随结构而变化，可由绝缘体变为半导体，也可由半导体变为金属，并具…     

混合自组装层纳米金修饰电极制备及电化学行为

利用自组装方法,将两种不同巯基化合物(一种为双巯基化合物)修饰至金电极表面,在双巯基的另一个-SH基团上,吸附纳米金颗粒制备纳米金修饰电极.结果表明该方法可制备纳米金密度可控的修饰电极,该电极具备纳米阵列电极特性.运用电化学方法和扫描电镜,对纳米修饰阵列电极进行研究和表征.改变纳米金周围微环境,可控制修饰电极上电子传递的速度.     

碳纳米管薄膜场效应晶体管的初步研究

硅电子器件是微电子科技中最重要的一类器件,它对二十世纪的科技发展起了重要的影响。但是小型化,高速,低能耗和散热的问题,使硅器件越来越难满足发展的需求。碳以很多形式出现,如金刚石,石墨,富勒烯和纳米管,无定型碳等。和氢结合以后,可以得到一系列的有机物。碳基材料范围很广,包括小分子和聚合物,它们包括绝缘体,半导性能和导电聚合物,具有开关性能,具有超导性能和磁性能等。将来碳基电子将有可能取代硅电子器件。固态碳有两种成键方式,sp3和sp2成键形式。在它的sp2成键形式中,如富勒烯和石墨,碳是半导体性能的。富勒烯的衍生物如C60和C70已经被用于制备有机薄膜晶体管。石墨本身尽管在电子器件中没有很多的应用,但是如果它按一定角度卷成管状——纳米碳管。碳纳米管具有独特的电学和力学性能,自1991年被发现以来,立即引起了各国科学家的广泛兴趣,其研究热情有增无减。由碳纳米管制备纳米电子器件,这可能是集碳纳米管各种物理化学性能于一体的,实现其巨大潜能的终极目标。     

Fe3O4/Fe2O3纳米材料的形态学控制合成及其电化学性能

提出了一种简单的可控制氧化铁纳米阵列(NAs)微观结构的合成方法.通过XRD、SEM和XPS等多种方法对所制备的氧化铁阵列的化学组成和微观结构进行了表征.探讨了不同溶剂对氧化铁纳米阵列的形貌、粒径尺寸、基本成分以及电化学性能的影响.发现在甲醇溶剂体系中制备的尖刺状Fe3O4/Fe2O3纳米阵列具有良好的电化学性能,在5...     

气流控制的碳纳米管的定向生长研究

通过严格控制气流的方向和催化剂颗粒的密度,加以利用材料自身的重力作用,用热化学气相沉积（T-CVD）的方法在硅衬底上制备了长度可控且与衬底平行的碳纳米管（CNTs）。并研究了催化剂的厚度,生长时间和重力等因素对碳纳米管定向生长的影响。利用扫描电镜对制备的碳纳米管进行了表征。     

纳米NiO／SiO2催化剂的制备及其在碳纳米管合成中的应用

以有机硅剂和硝酸镍为主要原料，通过调节有机硅剂和硝酸镍的配入量，采用sol-gel法及超临界干燥法，制得纳米SiO2－纳米NiO复合催化剂。催化剂的比表面积在470－1590m^2/g之间，将此种催化剂用于有机碳源热解制备碳纳米管过程中发现，该类催化剂可制备管径可控、纯度高的碳纳米管。     

模板电化学合成纳米材料的研究进展

模板电化学合成是一种简单直接地制备纳米材料的有效方法。介绍几种常用的模板材料、国内外模板电化学沉积在制备功能纳米材料上的应用,综述了模板电化学制备纳米线阵列、纳米管、纳米导电聚合物以及纳米核壳结构材料的研究进展。制备新型复合纳米结构有序阵列、开展纳米器件的研制是模板合成研究领域的重要方向,这样的有序阵列在光学、磁学、催化及电化学等领域有着重要的应用前景。     

神奇的碳与硅

本期的十大化学热点论文榜显示,石墨烯的研究再次成为重点,占据了榜单的半壁江山。其中论文#8和论文#9为首次入选,二者报道了通过解开碳纳米管制备石墨烯纳米带的研究成果,由此获得的石墨烯纳米带具有不同以往的新特性,将来可望用于电子器件、传感器、甚至人体移植。根据带宽的不同,     

静电纺丝制备纳米纤维材料及应用研究进展

纳米纤维具有直径可控、结构可控、高比表面积以及易于进行表面修饰的特点而受到广泛的关注。静电纺丝作为一种制备纳米纤维的技术,具有高效,可控等优点,在众多制备纳米纤维的方法中脱颖而出。纳米纤维具有结构多样性、组成多样性、功能多样性等特点,逐渐引起人们的关注。本文介绍了基于电流体动力学的静电纺丝原理,简要讨论了制备多种组成不同、结构不同、排列顺序不同的纳米纤维的工艺。最后,重点探究了纳米纤维作为载体的多种应用并进行展望。     

前沿

<正>我国攻克单壁碳纳米管结构中国新材料研究再获世界级突破。北京大学借助一种自主研制的新型钨基合金催化剂,研究出单壁碳纳米管结构的可控制备方法。碳纳米管仅由一层碳原子环绕而成,拥有高出钢铁数百倍的拉伸强度以及许多异常的力学、电学     

准一维量子线阵列天线研究

基于对影响传统天线增益因素以及准一维量子线结构中的电子输运特性的分析,提出了利用准一维量子线阵列构建新型纳米阵列天线的设想,并利用碳纳米管阵列构建了研究纳米阵列天线辐射原理的实验样机.实验结果表明,由准一维量子线构成阵列天线的电磁辐射效率和带宽均优于传统微带天线.     

碳纳米管的合成与制备

金属纳米颗粒和碳纳米管是两种重要的纳米材料,要实现碳纳米管的大批量制备,必须首先解决催化剂连续投放问题和催化剂与产物及时导出的问题.通过特殊的反应装置和工艺可以实现碳纳米管的连续制备,从而达到低成本大批量制备碳纳米管的目的.本文采用一个简单的方法合成了铁钴(Fe/Co)纳米颗粒,并采用化学气相沉积法实现了碳纳米管的批量合成,纳米颗粒的尺寸分布均匀,碳纳米管管径均匀、高纯度、结构完美.合成的碳纳米管机械强度高,同时还有独特的金属或半导体导电性.     

有序金纳米阵列的可控制备及其表面增强拉曼光谱

介绍了一种大面积规则有序、结构可控、灵敏度高、稳定性良好、制备方法简单且易操作的表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS) 活性基底. 以阳极氧化铝(anodic aluminum oxide, AAO) 模板一次氧化后形成的有序凹坑阵列为模板, 采用真空镀膜技术, 制备了有序的金纳米帽阵列SERS 活性基底, 并以罗丹明6G (Rhodamine 6G , R6G) 为探针分子, 测试和分析了该SERS 活性基底的表面增强拉曼光谱的特性. 结果表明, 这种SERS 活性基底对罗丹明6G 的拉曼散射信号可达到10⁷, 具有较好的增强作用. 该纳米帽阵列结构在1 363 cm⁻¹处的增强效果是相同厚度的普通金膜的7 倍, 且稳定性良好, 并且在放置6 个月之后, 其增强效果基本不变, 可用于化学物质和生物分子的痕量分析.     

碳纳米管能使水在室温下凝固,此时似可用作超高速开关

据英《新科学家》2003年2月22日报道 :美国伊利诺伊大学的科学家EeikJakobsson在进行计算机模拟后得出了结论———用一个碳纳米管充满水时 ,得到的不只是一个潮湿的碳纤维 ,而是一个可以用于纳米电子装置的超高速开关。当他们意外地发现水流因凝固而不能通过精确尺寸为0.86纳米直径的碳纳米管时 ,他们开始用计算机模拟水流是否能通过其它各种直径的碳纳米管。模拟结果显示 ,模拟的水分子自身排列成六角形分子组 ,类似于一种冰的结构。当然他们还不知为什么某种纳米尺度的碳纳米管会使水凝固 ,甚至在室温下也凝固 ;而这是一种由几何形状引…     

多壁碳纳米管功能化的纳米片状硫化锡的制备和表征

本文提出一种新颖的多壁碳纳米管功能化的纳米片状硫化锡纳米复合物。该纳米复合物通过超声混合多壁碳纳米管和纳米片状硫化锡制备得到,并且用扫描和透射电化学显微镜对该复合物材料进行了表征。     

超顺排碳纳米管阵列、薄膜、长线——通向应用之路

碳纳米管阵列是一种通过自组织形成的有序碳纳米管集体,其中的碳纳米管垂直于基底排列起来.超顺排碳纳米管阵列是一种特殊的碳纳米管阵列,其独特之处在于可以直接抽出连续的碳纳米管薄膜.该碳管薄膜仅有几十纳米厚,既透明又导电,其中的碳管沿抽拉方向平行排列.如果让拉出的薄膜通过一挥发性溶剂,或者采用边拉边绞的方式,该碳管薄膜又可以收缩成长线.该收缩后的长线具有高的力学强度和杨氏模量,是电的良导体.这些连续的薄膜和长线,将纳米级的碳管变成宏观可操控的客体,将碳纳米管优异的物理化学性质带到各种宏观应用,打开了一条从纳米世界通向宏观应用之路.该文将介绍超顺排碳纳米管在宏观尺度的应用和基于超顺排碳纳米管的产品,如高分辨透射电子显微镜用碳纳米管微栅,透明柔性可拉伸的碳纳米管薄膜扬声器,碳纳米管触摸屏等.