［111］晶向银纳米杆结构稳定性的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法,以超细［111］晶向银纳米杆为研究对象,基于Finnis-Sinclair型多体势,模拟研究了纳米杆在不同温度弛豫过程中的动态平衡变化过程,分析研究了弛豫后银纳米杆的稳态结构变化、平均势能的变化及其在不同时刻结构的演变过程。结果表明温度对［111］晶向银纳米杆结构稳定性将产生重大影响,［111］晶向银纳米杆存在一临界失稳温度,当温度小于临界失稳温度时,体系保持完好线状晶态,当温度大于临界失稳温度小于熔点时,体系坍塌熔化后发生重结晶,截面面积增大,长度明显缩短,随温度增加此特征更加显著,接近熔点时,体系形成由(111)和(100)面围成的多面体且势能最低;当温度大于熔点时,体系变成高度无序的球状团簇。     

高长径比银纳米线的可控制备及其在透明导电薄膜中的应用

利用溶剂热法,乙二醇为溶剂和还原剂,PVP为表面活性剂,硝酸银为银源,讨论硫化钠浓度对银纳米线尺度的影响。用SEM、XRD和紫外光谱对银纳米线及其薄膜的形貌和透过率进行分析。实验表明,银纳米线薄膜的光透过率与其直径大小有重要关系。当Na2S浓度为0.4 mol/L时,银纳米线的尺度最均匀,平均直径为90 nm,以此制备的薄膜透过率平均值大于85%,且在330 nm波长处有最大值89%,高于平均直径45 nm组的透过率,而平均直径200 nm组的透过率仅为65%。     

钛纳米线力学、热学和电子性质的结构与尺寸依赖性

为了研究金属纳米物理性质与结构和尺寸之间的关系,我们选择不同结构和生长序列的几个典型的超细Ti纳米线,即四边形、五边形和六边形序列,以及六边形序列的两个较大体系,以分别考察结构和尺寸效应.我们计算了Ti纳米线的角关联函数和振动谱,电子态密度用平面波赝势的密度泛函电子结构自洽场计算.采用分子动力学方法研究Ti纳米线的热力学融化行为.结果表明,Ti纳米线的振动性质和电子性质表现出渐进的尺寸演化和明显的结构关联;较小的纳米线的电子态密度是类似分子的离散谱,而当线的直径大于1*!nm时便表现为类似体材料的电子结构.Ti纳米线的融化行为既不同于团簇也不同样块体材料,表现出明显的结构和尺寸依赖性.对较大尺寸的纳米线,我们观察到从螺旋多壳的圆柱体到类似块体的结构相变.     

氧化锌纳米线的稳定性和电子性质

运用第一性原理方法研究了四种尺寸的ZnO纳米线的结构稳定性和电子性质.结果表明,纳米线的稳定性随着尺寸的增大而增大.所有ZnS纳米线显示了直接带隙半导体特性.由于量子尺寸效应,纳米线的带隙比纤锌矿体材料的带隙大,并且随着纳米线直径的增大而减小.     

高产率合成银纳米线及提升太阳电池银浆性能

高长径比的银纳米线相比于银颗粒具有优异的一维长距离电子传输优势,可以减少电子传输过程中的损失。采用一步水热法制备出大规模高产率的银纳米线。生长的银纳米线平均长度为62.7μm,平均直径为25.0 nm,长径比高达2 508;研究了反应时间以及聚乙烯吡咯烷酮添加量对银纳米线生长的影响,提出了银纳米线的生长机理。最后,将银纳米线以不同比例与商业化银浆进行掺混,并在P型硅片上制备银栅线。测试表明,适量地掺入银纳米线有助于显著提升银栅线导电和抗拉性能。     

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。     

银纳米线柔性透明导电薄膜的制备

采用多元醇法制备了直径约40 nm、长径比约300的银纳米线.以聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(polyethylene terephthalateco-1,4-cylclohexylenedimethylene terephthalate, PETG)膜为基底,采用旋涂法制备了银纳米线柔性透明导电薄膜,探究了不同辅助成膜剂对成膜性能的影响.发现以黄原胶为辅助成膜剂制备的银纳米线薄膜具有较理想的透明性和导电性;银纳米线分散液沉积密度对银纳米线薄膜的透明性和导电性有重要影响,当沉积密度为10 mg/cm²时,银纳米线薄膜的透光率和导电性能最优;弯曲测试结果表明,银纳米线薄膜具有很好的柔韧性.     

多晶镍纳米线拉伸变形过程尺寸效应的分子动力学模拟

运用分子动力学模拟方法研究了不同尺寸多晶镍纳米线在受拉过程中的塑性变形行为,详细分析了多晶镍纳米线直径尺寸对其流变应力以及塑性变形机制的影响。从模拟结果中可以看出,在多晶镍纳米线受拉产生变形的过程中,晶界滑移主导晶间变形机制,位错形核滑移主导晶内变形机制。随着多晶镍纳米线半径的增加,平均流变应力逐渐增加,但增幅趋于平缓。这是由于径向分布的晶粒个数随着纳米线直径的增加而增加,限制了晶界的滑移,使更多的位错形核于晶界,在滑移扩展过程中相遇发生堆积缠绕,进而对纳米线产生强化作用。位错密度随纳米线直径的增加增幅逐渐降低,导致了流变应力增幅趋于平缓。     

分子动力学模拟研究钯金属团簇的熔化行为

用分子动力学方法,模拟了三种具有壳对称构型,含309个原子的钯金属团簇的熔化行为。钯原子间作用势采用Sutton-Chen多体作用势能。三种壳对称构型分别为正八面体（Cubooctahedron）,正十面体（Decahedron）和正二十面体（Icosahedron）。通过对升温过程中的热力学性质的分析,得到了钯金属团簇的熔点。不同构型钯金属团簇的熔点有细微差别,并且都远低于块状钯金属的熔点。进一步分析三种钯金属团簇升温过程中的结构和动力学性质,在分子水平上讨论了构型对熔化行为的影响。     

氧化钨纳米线薄膜的制备和分析

报道了采用热蒸发方法制备氧化钨纳米线薄膜的实验．结果表明：改变蒸发源温度和衬底温度，氧化钨纳米线的生长存在一定的规律性．即随着蒸发源温度的升高，氧化钨纳米线的直径逐渐增加，且直径的增长速度比高度的增长速度快；随着衬底温度的升高，氧化钨纳米线的高度也逐渐增加，高度的增长速度比直径的增长速度快．     

钠纳米线的结构与电子特性

将密度泛函理论基础上的第一性原理计算同经验分子动力学模拟相结合系统的考察了晶状和螺旋两类典型钠纳米线的结构特征和输运性质.对纳米线的力学和热学稳定性分析表明,螺旋线的综合稳定性优于晶状线.而根据量子电导的计算,纳米线的电导总体上随着线径的增大而增加,并且晶状线比螺旋线具有更多的电导通道.     

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.     

银纳米线的制备及梳直

以DNA为模板在溶液中制备出了韧性好、颗粒吸附均匀且粗细可调的银纳米线.通过葡萄糖封装,观察到大量相互缠绕的银纳米线.在云母衬底表面经过梳直得到的银纳米线呈直线、长度约10-15μm、排列整齐有序且有统一取向.     

细胞色素C在纳米银线阵列传感器上的电化学研究

在自制的多孔阳极氧化铝模板辅助下,用直流电解法在玻碳电极表面成功生长了大面积的纳米银线阵列。高分辨扫描电镜照片显示,银纳米线阵列均匀有序,单根纳米线的直径约40 nm,这与所用氧化铝模板的平均孔径(40 nm)相当吻合。将银纳米线阵列传感器用于细胞色素C的电化学研究,灵敏度大大提高,检测限达到0.1 mg/mL。     

金属辅助化学刻蚀法制备尺寸可控的硅纳米线

为制备粗细均匀、大长度的硅纳米线,通过金属辅助化学刻蚀方法,以银作为辅助金属,利用场发射扫描电镜(FESEM)和FIB/SEM双束系统作为检测手段,结合微加工工艺,研究了不同的反应离子刻蚀时间和化学刻蚀时间对制备的硅纳米线的尺寸和形貌的影响。结果表明,通过该方法制备的硅纳米线粗细均匀、长度较大。控制反应离子刻蚀时间和化学刻蚀反应时间,可以控制硅纳米线的形貌与尺寸。     

石墨烯银纳米线透明导电薄膜的制备进展

透明导电薄膜是触摸器件以及液晶显示器等的重要组成部分,制备透明导电薄膜的材料主要有金属氧化物、导电聚合物、碳材料、金属材料和复合材料等。其中,一维银纳米线和二维石墨烯材料制备透明导电薄膜具有光电性能优异、化学性能稳定和柔韧性好等特点,有望应用于柔性电子设备中。介绍了石墨烯银纳米线透明导电薄膜常用的制备方法：旋涂法、真空抽滤法、棒涂法、喷涂法、滴涂法等5种以及各种制备方法的优缺点;总结了石墨烯银纳米线复合薄膜的应用领域;展望了石墨烯银纳米线透明导电薄膜的发展前景。     

PDP废电子浆料中银的回收及其含量分析

为了回收PDP(等离子显示屏)废电子浆料中的银,实验采用X荧光光谱仪、元素分析仪以及佛尔哈德法(Volhard法)分析其中元素组成及其含量,得到PDP废电子浆料中的银含量为86.20%。采用熔融法回收银,并通过正交实验,确定样品中银回收的最佳实验条件为:还原温度400℃,保温时间3 h,熔融温度1 000℃。银回收率为99.69%,纯度为99.74%。通过XRD分析验证说明回收银产品中含银元素。这种银回收方法工艺简单,环境污染小,易于工业化生产。     

Effect of Fe metal on the growth of silicon oxide nanowires

Silicon oxide (SiO_x) nanowires are generally grown on Si substrate under the catalysis of Au in N₂ atmosphere at elevated temperatures. Because the price of Au metal is quite high, Fe metal is then used to replace a part of Au for catalyzing the growth of SiO_x nanowires. The results show that the Fe film can be used as the diffusion barrier of Au. SiO_x nanowires are grown on Au/Fe/Si substrate at 1030℃. Under the catalysis of Fe/Au, the efficiency for the growth of SiO_x nanowires is promoted.     

Deposition of metal films on an ionic liquid as a basis for a lunar telescope

An optical/infrared telescope of 20-100 m aperture located on the Moon would be able to observe objects 100 to 1,000 times fainter than the proposed next generation of space telescopes. The infrared region of the spectrum is particularly important for observations of objects at redshifts z > 7. The apparent simplicity and low mass of a liquid mirror telescope, compared with a traditional pointable glass mirror, suggest that the concept should be considered further. A previously proposed liquid mirror telescope, based upon a spinning liquid metallic alloy, is not appropriate for infrared applications, which will require a liquid below 130 K. Here we report the successful coating of an ionic liquid with silver. The surface is smooth and the silver coating is stable on a timescale of months. The underlying ionic liquid does not evaporate in a vacuum and remains liquid down to a temperature of 175 K. Given that there are approximately 10(6) simple and approximately 10(18) ternary ionic liquids, it should be possible to synthesize liquids with even lower melting temperatures.     

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.