ZnO@TiO_2纳米带表面异质结构的制备及表征

采用水热法和后继热处理法制备二氧化钛(TiO_2)纳米带, 然后通过液相合成法在纳米带表面组装了氧化锌(ZnO)纳米结构, 制备了ZnO@TiO_2纳米带表面异质结构. 利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段对异质结构进行了表征. 所制得的产物是TiO_2的纳米带表面组装了ZnO纳米花: TiO_2纳米带的宽度为50～200 nm, 长度达到几十微米, 而ZnO异质结呈花状, 长为500 nm的骨苞上长有200 nm左右的花瓣. 本文还讨论了ZnO@TiO_2表面异质结构的形成机制.     

氨化反应自组装GaN纳米线

通过氨化射频溅射工艺生长的纳米Ga2O3薄膜，在石英衬底上反应自组装生成了高质量的GaN纳米线。用x射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和高分辨电镜(HRTEM)对样品的组分、形貌和结构进行了分析。生成的GaN纳米线平直光滑，其直径为20～120nm，长可达50μm；纳米线为高质量的单晶六方纤锌矿GaN，沿[110]方向生长。用此工艺制备GaN纳米线，简单新颖，不需要模板或催化剂的辅助作用。     

氧化钨单晶纳米带和纳米线的气相合成

利用W纳米粉和Ni(NO3).26H2O的高温反应,可制备出长度超过20μm,宽度在200～2000nm,厚度在50 nm以下的氧化钨纳米带和长度在20μm以上,直径在100nm以下的氧化钨纳米线。合成的纳米带和纳米线均排列成放射式花状结构。XRD,SEM,TEM和EDS等一系列分析表征结果表明,合成的氧化钨纳米带和纳米线是沿<010>方向生长的,具有完好单晶结构的W18O49相。化学反应热力学分析与计算结果表明,合成的氧化钨纳米带和纳米线是通过气相沉积的方式形成的。     

WS2纳米纤维的制备及电化学性能

用硫钨酸铵热分解制备出了WS2纳米纤维,采用TEM,HRTEM,XRD等对产物的形貌、结构、组成进行了检测,表明所制备出的灰黑色WS2纳米纤维平均直径为几十nm,最小只有几nm,长度为几十μm.通过XRD曲线与标准衍射谱比较,产物属六方晶系, a=0.315 1 nm,c=1.271 nm,基本无杂质,较纯净.ED分析还表明纤维为单晶,晶化程度好,(002)和(100)等衍射斑点清晰,与XRD分析结果一致.电化学测试表明,当电池在0.1 C倍率,0.05～2.5 V电压范围内循环时,嵌/脱锂平台在0.11 V和0.5 V左右,首次可逆容量为730.1 mA*h/g, WS2纳米纤维的储锂机理是片层间嵌锂,纳米级缝隙嵌锂和缺陷位置嵌锂.     

过氧钼酸溶胶制备的MoO3纳米带及其电化学性能研究

以过氧钼酸溶胶为反应前驱体采用简单的水热方法，在没有任何模板剂的条件下合成三氧化钼纳米带，通过XRD，SEM，TEM和IR等测试方法对产物进行结构表征和形貌分析。结果表明，MoO3纳米带的宽度为100～500nm，平均厚度为70nm，长度可达十几μm；其电化学实验结果表明，MoO3纳米带的首次放电比容量可达310mAh·g^-1，循环10次后其放电比容量为265mAh·g^-1，容量保持率达85．5％，循环性能优良。     

钆铈修饰氧化锌的制备及其可见光催化性能研究

以离子液体1-庚基-3-甲基咪唑溴盐([C7mim]Br)为反应介质,采用水热法制备钆铈修饰纳米ZnO光催化剂。通过SEM、TEM、XRD、UV-Vis等手段对所制备的样品的形貌、物相和结构进行表征。结果表明,以离子液体[C7mim]Br为反应介质制备的ZnO与(Gd3+,Ce4+)-ZnO均属纤锌矿结构;钆铈修饰则有效抑制了ZnO晶粒的生长,使得光响应范围发生红移,且增强了ZnO的可见与紫外光区光吸收。以氙灯为光源,有机染料活性艳蓝为目标降解物,考察纳米ZnO及(Gd3+,Ce4+)-ZnO的光催化活性。光催化活性测试显示(Gd3+,Ce4+)-ZnO对活性艳蓝的去除率(92.36%)远高于ZnO(52.49%),Gd3+、Ce4+共修饰能够显著提高ZnO的可见光活性。     

固相法纳米ZnO/Ag及其光催化性能研究

以Zn(NO3)2.6H2O、AgNO3和Na2CO3为原料,十二烷基苯磺酸钠为分散剂,采用低温固相法在350℃下制得纳米ZnO/Ag。通过XRD物相分析,得知沉积贵金属Ag的ZnO纳米粒子样品的物相均是六方晶系纤锌矿结构;TEM形貌观察,粒子基本为球形,未包覆的ZnO的平均粒径约为20 nm,被Ag包覆的ZnO的平均粒径约为40 nm;在350℃时分解完全。水溶液中次甲基蓝染料在ZnO/Ag半导体光催化条件下,pH为9时,能迅速分解,在降解90 min时,次甲基蓝的降解率达到100%。     

纳米铝粒子表面钝化过程研究

蒸发冷凝技术制备了平均直径为80nm的铝粉,反应完成后冷却至室温,通入一定浓度氧气的惰气原位对所制备的纳米铝粉进行钝化,采用XRD,TEM,XPS和HRTEM检测钝化后的纳米铝粉颗粒及表面的化学成分、形貌和结构。结果表明钝化后的纳米铝颗粒为表面形成厚度小于5nm的致密的钝化膜包覆着金属铝的"核壳"结构。结合晶体结构推断纳米铝颗粒的钝化过程分为三个阶段:第一阶段受隧道效应的控制,反应非常快,氧化层迅速增厚,第二阶段随氧化膜增厚,离子流下降很快,倾斜场的协同效应导致膜生长变慢,速度控制步骤仍然是隧道效应,第三阶段热电子流起主要作用,氧化膜的生长几乎停止。     

铁纤维对气相沉积碳材料生长和形貌的影响

化学气相沉积法制备的纳米碳材料（碳纳米管，碳纤维）的生长和形貌取决于其制备工艺条件，包括催化剂的组成，制备温度，碳源的种类等。以铁纤维为催化剂、甲烷为碳源气体、在不锈钢基底上制备碳材料后，通过扫描电子显微镜分析和考察铁纤维对产物的生长和形貌的影响。研究发现：在有铁纤维的位置，甲烷裂解生成的活性碳原子移动形成的碳层成为生长内核，生成直径为100-300nm的碳纳米管；在没有铁纤维的位置，含有硅元素的小质点成为形核点，生成直径为1～2μm的碳纤维。     

高压水热合成法制备纳米Co_3O_4粉末及其过程机理

以Co(At)2·4H2O为原料,采用高压水热合成法,于氧分压4 MPa、200℃下水热反应20 h制备纳米氧化钻粉末.采用比表面积分析仪、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)等对产物进行分析和表征.结果表明,产物为单一相成分的立方相尖晶石结构Co3O4,比表面积平均粒径为52.7 nm,具有球形形貌特征.Co3O4的高压水热合成机理是钴离子水解产物中部分Co2+的羟基配合物被氧化成Co2+的羟基配合物,形成[Co(OH)4]2-与[Co(OH)6]3-配位多面体生长基元,随后生长基元通过缩聚反应形成近程有序的Co3O4原子团.Ac-的表面吸附有效地阻碍了Co3O4的各向异性生长与连续晶粒长大.