银纳米线的多元醇法制备工艺条件研究

采用多元醇法制备出均匀银纳米线,并详细讨论了温度、PVP与硝酸银物质的量比以及不同卤化物对银纳米线生长的影响。结果表明:当反应温度过低时,无法生成银纳米线,提高反应温度,银纳米线的长度增长;过高的反应温度会导致银纳米线长度不均匀,并降低银纳米线产率;适量的PVP可以促进银纳米线的生长,银纳米线的直径随PVP加入的物质的量的增加而减小;NaCl中Na~+没有去氧能力,CuCl_2中Cu~(2+)去氧能力比FeCl_3中的Fe~(3+)去氧能力强,Br~-促进了银单晶纳米立方块的生成。     

L-半胱氨酸法制备银纳米线材料及其电化学性能

为了加快银纳米线材料的合成速度,在制备过程中利用L-半胱氨酸作为反应过程中形成Ag2S胶体的硫源,将合成银纳米线的前驱体硝酸银的浓度提高到了1 mol/L,利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射仪对制备的银纳米线材料进行了表征,利用循环伏安法和电化学阻抗法对银纳米线修饰的铂电极电化学性能进行了研究.结果表明:L-半胱氨酸的引入可以明显降低体系中硝酸的浓度,提高银纳米线的产量,使得银纳米线的合成时间降低到20 min;电化学实验结果表明:制备的银纳米线材料具备良好的电子传递能力、较大的比表面积和较强的电化学性能,利用这些特点有望改善无酶传感器的性能.     

高长径比银纳米线合成过程中聚乙烯吡咯烷酮的影响机制研究

利用乙二醇还原法合成银纳米线。研究了表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮的浓度、添加时间、滴加速度对产物形貌及银纳米线长径比的影响。结果表明,聚乙烯吡咯烷酮的添加细节影响了其对银纳米晶的包覆程度,从而影响了银纳米线的生成。优化实验参数为加入硝酸银14min后添加聚乙烯吡咯烷酮(浓度0.15mol/L,滴加速率15μL/s)。在此参数下可得到大量长径比200以上的银纳米线,以此银纳米线制备的电极,透光率达到70%以上,方块电阻为50.7Ω/cm2。     

一步法合成银纳米线及应用进展

银纳米线具有优异的光学性能、机械性能、电性能,故在实际应用中具有的广阔的前景。对银纳米线近年来的研究进展与热点进行了综述,首先简单介绍了一步法制备银纳米线的合成机理,然后介绍了银纳米线合成过程中的影响因素,主要包括溶剂不同时,不同的封端剂和还原剂对银纳米线合成的影响,还包含反应温度和反应时间、控制剂、搅拌速度等因素在银纳米线合成过程中的影响,将近几年的典型成果及银纳米线的最新研究进展进行了汇总。最后,对银纳米线在相关应用领域的研究和未来的发展方向进行了展望。     

硅基径向纳米线阵列的制备及其机理研究

采用金属辅助化学刻蚀(MACE)的方法在硅衬底上制备出尺寸可控、表面光滑的硅纳米线阵列.利用扫描电子显微镜等检测仪器对所制备的硅纳米线样品进行了表征,研究了附银时间和双氧水浓度等工艺参数对硅纳米线生长的影响.结果表明,在附银时间为60 s、双氧水浓度为1.0 mol/L条件下,能够得到较为均匀、规则的硅纳米线阵列.此外,探讨了银辅助刻蚀硅纳米线的形成机理.     

Na2S2O3浓度对共电沉积制备Cu2ZnSnS4薄膜性能的影响

采用电化学沉积的方法在SnO2透明导电玻璃基底上沉积Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜,在氮气保护下对其进行进一步硫化,研究了溶液中不同Na2S2O3浓度对沉积薄膜性质的影响。运用X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见光分光光度计和拉曼光谱等手段分别对薄膜进行表征。实验结果表明:随着浓度的增加,薄膜的结构和光学特性逐渐变好。当Na2S2O3的浓度为0.11 mol/L时,制得理想的具有类黝锡矿结构的CZTS薄膜,光学带隙1.51 eV。     

HDT自组装膜对银的缓蚀作用

在乙醇溶液中使用十六硫醇(HDT)在银表面制备了自组装膜(SAMs),用极化曲线、反射率、EPMA、AFM、XPS等方法研究了HDT SAMs对银的缓蚀效果及吸附行为。结果表明,HDT能在银表面形成不影响外观、稳定致密的SAMs,有效抑制银的腐蚀。在浓度为0.05 mol/dm3的Na2S溶液中,当HDT浓度为0.1 mol/dm3时缓蚀效率达到91.7%,HDT是以阴极型为主的混合型缓蚀剂。HDT在银表面的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,吸附过程包括物理吸附和化学吸附。     

银纳米线柔性透明导电薄膜的可控制备和光、电性能

柔性电子学的高速发展,亟需开发新型高透光率、低电阻的的柔性透明导电薄膜。首先在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)存在下,用乙二醇还原硝酸银法合成了银纳米线,并采用氯化铁(FeCl3)调节纳米线的直径和长径比,获得了直径为100nm、长度为47μm、分散均匀的银纳米线。然后将银纳米线沉积在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜上形成银纳米线导电薄膜,研究了银纳米线沉积密度和直径对导电薄膜透光率和方阻的影响规律。研究发现,随着纳米线沉积密度的增加,导电薄膜的透过率和方阻都降低,但其品质系数(F.O.M.)增加,最高可达410。当导电薄膜的透光率为80%时,银纳米线直径为35和70nm的体系具有较低方阻,约132Ω/□。而且,该导电薄膜还表现出良好的耐弯曲性能。     

纳米线阵列的电化学优化光吸收增强研究

通过在自生长的半导体Cu2S纳米线阵列表面进一步应用电化学表面沉积处理,在纳米线表面形成尺寸更小的Cu2S纳米颗粒结构,实现了在不减小纳米线直径或增加纳米线长度的情况下,有效提高了纳米线阵列光吸收性能。利用I-V循环扫描曲线研究了以Cu2S纳米线阵列为工作电极的Cu2S沉积电位,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见-近红外分光光度计,对纳米阵列的相结构、微观表面形貌、晶体结构及光吸收能力进行了表征和分析。研究表明:沉积于单斜晶系Cu2S纳米线阵列上的纳米颗粒为斜方晶系Cu2S,沉积后纳米线表面结构改变,粗糙度明显增加,起到了减少纳米线的光反射、优化原纳米线阵列光吸收综合能力的作用。     

多元醇热法制备银纳米线及其在透明导电薄膜中的应用

利用多元醇热法,以乙二醇为溶剂和还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,硝酸银为银源,讨论了温度和二氧化钛(P25)在混合体系中的添加量对银纳米线长度的影响。用扫描电子显微镜(SEM)对银纳米线的形貌进行了表征,利用X射线衍射(XRD)分析了银纳米线的晶体结构,利用紫外可见透射光谱分析了在350~1 100nm波段内的银纳米薄膜的透光性能。研究表明,当温度为140℃,且在反应体系中添加4 mg P25时,银纳米线的平均长度最长,制备的银纳米线薄膜透过率在550nm为88%时,薄膜方块电阻为12.1Ω/□。     

掺杂酸和氧化剂的浓度对聚苯胺纳米线导电性的影响

采用水相/有机相界面聚合法合成聚苯胺纳米线,通过调变掺杂酸和氧化剂的浓度,研究了聚苯胺纳米线的酸掺杂度和结晶度及其对电导率的影响.结果表明,掺杂酸浓度为1mol/L、苯胺/APS物质的量比在1:1～16:1之间时,界面法合成的聚苯胺纳米线导电性能良好,电导率在1.6～2.00S/cm之间.掺杂酸和氧化刺的浓度对聚苯胺纳米线的酸掺杂度和结晶度产生重要影响,其良好的导电性能是酸掺杂度和结晶度协同作用的结果.除酸掺杂度和结晶度外其它重要因素(如聚合度、纳米线直径等)也会影响聚苯胺纳米线的电导率.     

Na掺杂对闪锌矿ZnS电子结构和光学性质的第一性原理浅析

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,在广义梯度近似(GGA)框架下,研究了纯净闪锌矿ZnS-B3和Na掺杂ZnS后的晶体结构、电子结构和光学性质。详细分析了不同Na掺杂浓度对ZnS的晶格常数、电子态密度和能带结构的影响,讨论了费米能级附近的电子组态对ZnS光学性质的影响。结果表明,掺杂Na对ZnS光学性能有极大的影响,当Na离子掺杂浓度为6.25%(原子分数)时,表现出较好的综合光学性质;当掺杂浓度为12.5%(原子分数)时,体系有效负电荷离子浓度增加,S3p态穿过费米能面,引起S3p态电子产生跃迁,在低能量红外区域产生新介电峰,引起光吸收,降低了ZnS材料的透红外性能。理论预测结果与文献报道的实验结果相吻合。     

银纳米相吸收增强型钙钛矿太阳电池薄膜的制备及性能研究

分别将银纳米相溶胶(银纳米颗粒、Ag@SiO₂核壳结构、银纳米线)掺入氧化铝异丙醇溶液中制成具有蜂窝结构的介孔层材料, 然后在介孔层表面制备CH₃NH₃PbI₃钙钛矿吸收层得到Al₂O₃/CH₃NH₃PbI₃复合薄膜, 并对复合膜的微观结构、光吸收特性及太阳电池器件性能进行了测试和分析。研究表明, Al₂O₃/CH₃NH₃PbI₃复合膜与CH₃NH₃PbI₃在可见光区域吸收光谱基本相同, 含量极少的Al₂O₃对CH₃NH₃PbI₃吸光性能影响较小。而掺入银纳米相可明显改善CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜的吸收性能。当银纳米颗粒、Ag@SiO₂核壳结构和银纳米线相对浓度比分别为0.15、0.3及0.15时, CH₃NH₃PbI₃吸光性能分别达到最佳; 银纳米相浓度继续增大时, 薄膜的光吸收性能逐渐减弱。此外, 掺入Ag@SiO₂核壳结构可使钙钛矿薄膜太阳电池光电转换效率由6.28%增大到7.09%, 而银纳米颗粒和银纳米线由于会增大太阳电池内部载流子传输路径, 提高电子空穴对复合效率, 最终反而降低了太阳电池短路电流密度和光电转换效率。     

基于萘酰亚胺的H2S可视化荧光探针构建

硫化氢（H2S）在生物体中具有重要的调控作用,但其具有剧毒,一旦浓度超出生理水平,会对呼吸系统、神经系统及心脏器官造成损伤。基于1, 8-萘酰亚胺设计合成了一种对H2S敏感的荧光探针DHBID。研究发现,随着H2S含量的增加,该探针在480 nm处荧光强度显著增强,信背比可达15倍。以Na2S作为H2S供体,当Na2S浓度在0~250 nmol/L范围内,该探针具有明显的响应信号,且在5~100 nmol/L的范围内荧光强度与Na2S浓度呈现良好的线性关系Y = 19.258X+319.460（R2 = 0.9758）,检测下限为2 nmol/L。DHBID探针对H2S敏感,反应时间相对较短（30 min即可完成）,并具有高选择性,对常见的阴离子无响应。此外,在响应范围内,随着H2S含量的增加,反应溶液颜色逐渐由淡黄色变成玫红色,从而实现对不同浓度H2S的可视化检测。     

G105钻杆材料多元腐蚀行为研究

通过正交表设计实验,利用高温高压釜腐蚀实验并辅以失重法,研究了温度、Cl-浓度、S2-浓度和HCO3-浓度对G105钻杆材料多元腐蚀行为的影响。采用体视显微镜和SEM观察腐蚀形态和产物膜形貌,同时利用X射线能谱分析仪(EDS)进行产物膜成分分析。结果表明,在实验研究范围内,NaHCO3浓度是最大的影响因素,其次是温度和Na2S浓度,NaCl浓度的影响最小;腐蚀环境严重影响腐蚀速率;在60℃,NaCl浓度为5g/L,Na2S浓度为7g/L以及NaHCO3浓度为1g/L环境下,G105钻杆材料的腐蚀以NaHCO3引起的腐蚀为主;在60℃,NaCl浓度为50g/L,Na2S浓度为30g/L以及NaHCO3浓度为30g/L环境下,G105钻杆材料的腐蚀以Na2S引起的腐蚀为主。     

银纳米线-聚对苯二甲酸乙二醇酯透明导电胶膜

以银纳米线作为导电填料,以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为柔性衬底,采用平板热压机通过热压方式制备了银纳米线-PET透明导电胶膜。研究了银纳米线-PET导电胶膜的耐弯曲性能、电学性能以及透光性。结果表明,所制备的银纳米线-PET导电胶膜透光率达到80%以上,表面电阻率达到1×10^-3Ω·cm。银纳米线-PET导电胶膜经过500次的弯曲循环后电阻率未下降。随着银纳米线溶液浓度的增加,银纳米线-PET导电胶膜透光性下降,表面电阻率增加。     

醇热法可控制备大长径比银纳米线的研究

使用多元醇热还原法制备出了具有大长径比的银纳米线,研究了银纳米线的生长过程并分析了其生长机制。实验选择不同的还原剂种类、不同分子量的PVP及成核控制剂进行了研究。优化了AgNO3的浓度、反应温度和时间等工艺参数,得到了乙二醇体系下制备出银纳米线的最佳实验方案,其优化工艺参数为2mmol/L硫化钠乙二醇溶液、0.19~0.25g PVP、50mmol/L硝酸银乙二醇溶液。对所得银纳米线的形貌和结构进行了系统的表征。结果表明,产物为面心立方结构的纯银纳米线,产物结晶度好、尺寸形貌均匀、长度为100~200μm、直径为60~100nm。按此方案进行放大制备,得到的银纳米线仍然保持良好的形貌尺寸,且产量高、工艺稳定,具有量产的可能。     

多元醇法制备银纳米线的研究进展

由于银纳米线独特可调谐的光学性,良好的导电性、导热性以及极高的透明度而受到越来越多科研人员的关注。采用多元醇法制备银纳米线的工艺简单、成本低、效率高,且制备的银纳米线具有良好的控制形态和尺寸均匀性。为了更好地了解多元醇法,综述了多元醇法制备银纳米线的几种常见影响因素,以期制备出形貌稳定的高长径比的银纳米线,介绍了银纳米线在传感器、透明电极和太阳能电池等方面的应用。     

油浴中多羟基还原法快速合成银纳米线

通过简单的油浴加热法,在没有保护气体的氛围中,利用乙二醇还原硝酸银并在聚乙烯吡咯烷酮存在的条件下合成银纳米结构材料。采用扫描电子显微镜和X射线光谱表征产物。分析讨论了聚乙烯吡咯烷酮和银离子的浓度比等对最终纳米结构产物的影响,结果表明,当它们浓度比为1时,溶液中引入微量的氯离子就可以合成出大量的银纳米线。最后探讨了纳米线的合成机理。     

空制剂中金属离子对多元醇热法制备纳米银线的影响

以含有不同金属离子的Cl盐晶体为控制剂,采用多元醇热法制备高性能的银纳米线,通过SEM、TEM、SAED和XRD对不同条件下的Ag产物形貌和结构进行比较,研究了控制剂中不同金属离子对AgNWs一维生长均匀性和纯度的影响,结果表明,在含Fe卦控制剂Fecl3·6H2O0作用下,且浓度相同,反应时间为40min即可制得高纯度高长径比的AgNWs,说明强还原性金属离子对制备高性能银纳米线有优化促进作用,从而提高AzNWs的合成效率。