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。     

Co纳米线阵列的掠入射中子小角散射研究

本文采用掠入射中子小角散射（GISANS）技术，研究了沉积在多孔阳极氧化铝（AAO）模板中的Co磁性纳米线阵列的空间结构，利用计算机软件对GISANS实验进行了理论模拟，并与扫描电子显微镜（SEM）观察的结果进行比较。结果表明，GISANS实验结果、GISANS理论模拟结果和SEM实验结果三者相吻合。纳米线直径约为60 nm，纳米线中心平均距离约为121 nm，垂直于样品表面相互平行排列，在样品平面内呈现出二维局域六角有序排布。本工作证明了GISANS实验技术结合计算机理论模拟，是研究纳米线阵列及类似纳米体系的有力手段。     

WS2纳米结构的构筑及其储能性能研究

针对市场对于高性能储锂、储钠负极材料的巨大需求和解决金属硫化物存在的关键制约问题，设计并开发了一系列纳米棒、纳米块和微米球等不同形貌和纳米结构的硫化钨，研究了形貌和石墨烯表面修饰对硫化钨储能性能的影响。研究结果表明：相比于WS₂纳米块和WS₂微米球，WS₂纳米棒比表面积更大、结晶性更好，展现了更好的储能性能。进一步通过冷冻干燥法，在WS₂纳米棒表面包裹上一层石墨烯，有效地提升了所制硫化钨的循环稳定性和倍率性能。在500 mA·g^-1下循环500圈，其储钠放电容量仍保持在65.9 mAh·g^-1，在1 000 mA·g^-1下循环500圈，其储锂放电容量可保持在288.3 mAh·g^-1。     

水基银纳米线导电墨水和大尺寸柔性透明导电薄膜的制备

以银纳米线(AgNW)为导电材料,添加羟丙基甲基纤维素(HPMC)和氟碳表面活性剂FSO-100制备了水基导电墨水,使用迈耶棒在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜表面刮涂制备了柔性透明导电薄膜,研究了AgNW、HPMC和FSO-100等组分的添加量对透明导电薄膜光电性能的影响。结果表明,表面活性剂FSO-100可以明显提高导电墨水对PET衬底的润湿性,但过量后会使方块电阻上升;HPMC的加入可以消除AgNW的团聚,但过多的HPMC会提高薄膜的方块电阻;AgNW含量增加后,薄膜的方块电阻和透过率均随之下降,在AgNW浓度2.6 mg/mL时,透明导电薄膜的方块电阻为12Ω/sq和550 nm的透明导电薄膜透过率为94.02%,品质因子可达448.63,薄膜的粗糙度均方根为7.28 nm,并可在1000次弯折后保持光电性能不变,在可穿戴器件、柔性有机发光二极管等领域有很大的应用前景。     

碳纳米线的制备与特性分析研究

采用水辅助化学气相沉积工艺生成碳纳米管阵列,由碳纳米管阵列纺纱制得碳纳米线,并对其力学特性及电气特性等进行分析研究。对相关实验数据处理后得出:碳纳米线的电阻率随纱线直径减少而降低,比强度随碳纳米线螺旋角的增大而降低,其平均纱线强度随碳纳米管阵列高度的增加而增加;碳纳米线沿长度方向具有非常好的一致性。加热和拉力组合纺纱(HTS技术)测试实验表明,通过对碳纳米管束进行张力处理和加热技术,可有效提高碳纳米线的力学性能及电气性能,对其在智能复合材料的深层应用提供研究基础,同时也为其在先进智能复合材料的研发与应用提供技术依据。     

ZnO纳米线光学特性测试的倏逝波耦合

使用纳米氧化硅光纤探针,利用倏逝波耦合方法,将紫外到红外的激光成功地耦合进单根ZnO纳米线,耦合效率可达25%.实验观测了单根纳米线的荧光特性,发现ZnO纳米线光传输损耗很低.研究证明:采用透镜聚焦激发纳米线发光的传统耦合方法,只能使用特殊激发波长的光;而倏逝波耦合方法具有高效、适用性强的特点,在半导体纳米线和纳米带的光学特性研究中有广泛的应用前景.     

不同制备条件对硅纳米线的形貌和反射率影响

利用两步法-金属辅助化学刻蚀法(metal-assisted chemical etching, MACE)制备硅纳米线(silicon nanowires,SINWs)样品。研究了刻蚀温度、刻蚀时间、过氧化氢(H_2O_2)浓度对样品SINWs的形貌和反射率影响。研究发现,随着刻蚀时间增加, SINWs样品的长度随之增加,而反射率降低。H_2O_2浓度提高, SINWs样品的长度也增加,在浓度为0.1 mol/L时反射率降至最低。刻蚀温度升高, SINWs样品的长度先增加,然后随着SINWs生长速率变快的同时样品的形貌结构遭到破坏,反射率呈总体上升趋势。实验结果表明,改变制备过程中的反应条件,对SINWs的形貌会具有较大影响,同时SINWs阵列的反射率也会改变。SINWs的反射率强烈依赖于SINWs的长度、规整程度和空隙率大小等。     

SiC纳米线对Ni-Cr-P钎料及Ni-Cr-P/Q235焊点组织与性能影响

采用具有优良高温强度、高热导率、高耐磨性能和耐腐蚀性能的SiC纳米线为Ni-Cr-P钎料的添加物,研究了钎料/焊点的组织与性能。结果表明,钎料的组织由Ni(Cr)固溶体、Ni₃P固溶体以及Ni(Cr)和Ni₃P共晶组织组成,微量的SiC纳米线可以显著细化基体组织,使焊点抗剪切强度提高29.6%。SiC纳米线的添加使钎料的熔化温度提高约4℃,显著促进钎料在Q235基板表面的润湿性,增幅达到12.5%。然而,过量添加SiC纳米线会显著粗化基体组织,降低钎料的润湿性和焊点的抗剪切强度。在不同SiC含量的Ni-Cr-P钎料中,Ni-Cr-P-0.1SiC钎料/焊点具有明显的优越性。     

Ag_3PO_4/ZnO纳米线阵列复合光催化剂的研制及光催化降解罗丹明B研究

水热法制备了ZnO纳米线阵列后,用逐级化学浴沉积法将Ag3PO4沉积在阵列上形成Ag3PO4/ZnO纳米线阵列复合光催化剂。运用XRD、SEM、EDS、紫外-可见漫反射光谱、光电流性能测试、光催化降解等技术手段对Ag3PO4/ZnO纳米线阵列的形貌结构、光电性能等进行表征。探讨了逐级化学浴沉积Ag3PO4的次数对其光催化效率的影响。光电性能测试表明,Ag3PO4/ZnO纳米线阵列具有比纯ZnO纳米线阵列更高的光生电流密度,光响应更好。与纯ZnO纳米线阵列相比,Ag3PO4/ZnO纳米线阵列材料对罗丹明B的光降解效率显著提高,降解速度是纯ZnO纳米线阵列的7.7倍,沉积5次的复合阵列的光催化活性最高。