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纳米线研究进展(1):制备与生长机制 总被引:6,自引:0,他引:6
本文从纳米线的制备和与生长机制,表征,性能和应用几方面综述了米线的最新研究进展,着重阐述了激光烧蚀法和模板法制备纳米线的过程及各自的生长机制,对纳米线的电,光,磁性能,及其潜在的应用前景作了介绍。 相似文献
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纳米材料由于具有特殊的光学、力学、磁学、电学、超导、催化等特性而被广泛应用于电子、机械装置、药物传输、催化剂等众多领域。直流电弧等离子体法是一种制备高纯度纳米材料的有效手段,通过在两电极之间的电弧放电产生高温,使反应室中的气体变为等离子体态,原材料蒸发分解成气态原子,过饱和的蒸汽流动到反应室中温度较低的部位,并重新成核生长成所需的纳米粒子。使用直流电弧等离子体法制备纳米材料具有操作简单、成本低、合成速度快、产物纯度高、环境友好等优点。在电弧法制备纳米材料的过程中,改变相关实验参数,会对产物的粒径、形貌等特性产生影响;特别是在制备碳纳米材料时,改变实验条件还会得到如碳纳米管、石墨烯、碳纳米角等不同形貌的碳纳米材料。因此,需要从纳米颗粒的生长机理入手,找到不同纳米材料的最佳合成条件,实现其可控制备。如今,电弧法制备纳米材料的研究重点已由单纯的制备方法研究发展到深入分析其机理与探究可控合成的工艺条件,从而实现粒径可控、颗粒分布均匀纳米材料的规模化制备。此外,电弧法相比其他方法具有独特的优点,探索用电弧法制备新型纳米材料也是目前研究的焦点。近年来,使用电弧法制备纳米材料取得了众多成果。在碳纳米材料领域,不但实现了富勒烯、碳纳米管的制备,而且实现了高品质单层石墨烯和碳纳米角的制备。在金属纳米材料领域,制备出了高品质的纳米银粉和镍粉等。此外,难熔金属由于熔点高,使用其他方法难以制备出相关种类的纳米材料。而电弧区温度可以达到104K,使用电弧法可制备出Mo、Cr、V、W等多种难熔金属的纳米材料。在陶瓷纳米材料领域,成功制备了SiC、TiC等高性能陶瓷纳米材料。实现电弧法可控制备纳米材料需要对纳米颗粒的形成及生长机理进行深入探究,相关工作也在不断推进。最近,研究者们使用数值模拟等辅助手段来模拟电弧过程,可以得到电弧区的温度、压力、速度分布情况,模拟的实验结果对解释纳米材料的生长机理起到非常重要的作用。本文主要介绍了使用直流电弧等离子体法制备碳纳米材料、金属纳米材料及陶瓷纳米材料的研究进展,并对纳米粒子的形成机理做了深入分析;阐述了电弧等离子法制备纳米材料存在的问题,并提出了相应的解决策略;最后,对电弧法制备纳米材料向着大规模、低成本可控制备的发展进行了展望。 相似文献
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用VLS机制制备硅纳米线的生长阶段研究 总被引:2,自引:0,他引:2
在镀Ni的Si衬底上用硅烷高温分解的方法由VLS机制制备了硅纳米线,在不同的实验条件下研究了VLS机制生长的三个阶段:结晶阶段、共熔阶段和生长阶段,特殊条件下制备的处于结晶阶段的长度仅几十纳米的硅纳米线显示硅纳米线是从催化剂颗粒中长出来的,观察到的硅纳米线的生长过程说明VLS机制在纳米尺度仍然有效,可用于各种材料纳米线的制备。 相似文献
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纳米碳管的研究是纳米材料研究的一个新领域,综述了纳米碳管的研究发展,主要是纳米碳管的制备及生长机理方面的新进展。 相似文献
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一维纳米材料的研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
近年来,一维纳米材料倍受人们的关注,其研究也取得了突破性的进展。本文概述了一维纳米材料的研究进展,详细讨论了其分类、制备方法、表征手段。最后扼要介绍了其在各个领域的最新应用。 相似文献
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碳纳米材料具有特殊的力学、电学及物化性能,在微电子、航空航天、军用材料等领域具有广阔的应用前景,利用脉冲激光高效、可控制备新型碳纳米材料已成为研究热点。简要介绍了激光与碳材料的相互作用及纳米粒子的成形机理,详细阐述了液相脉冲激光制备纳米金刚石、碳纳米管、石墨烯等碳纳米材料的过程及其影响因素,并展望了激光轰击石墨制备碳纳米材料的主要研究方向。 相似文献
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以SiO2为模板, 采用溶胶-凝胶法合成核壳TiO2@SiO2复合材料, 用光沉积法在TiO2@SiO2表面沉积贵金属Ag合成核壳纳米Ag@TiO2@SiO2复合材料。采用透射电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱和紫外-可见漫反射光谱进行表征。用罗丹明为目标污染物研究复合材料的光催化性能, 测试对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌性能。结果表明, 复合材料Ag@TiO2@SiO2在紫外光的照射下具有较高的催化性能, 且当含银浓度为0.6 mg/mL时, 复合材料对金黄色葡萄球菌抑菌率为93.41%, 对大肠杆菌的抑菌率为97.37%。Ag@TiO2@SiO2具有良好的催化性能和抑菌性能, 有望应用于水处理和医疗器械等领域。 相似文献
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文章利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)系统观察和研究了乙醇燃烧火焰中合成的具有各种不同形貌特征的一维碳纳米材料。观察发现燃烧产物中除了“空心”碳纳米管和平直“实心”碳纳米纤维以外,还包括锥状、单螺旋型、双螺旋型、带状、节状、疏松状、节状-螺旋混合型、平直-螺旋混合型等形貌特殊的一维碳纳米材料。研究认为影响它们生长的主要因素有:Fe和Ni元素与碳的亲和力的差异、基板预处理、火焰的宽区域和不稳定性等。对火焰中各种形貌一维碳纳米材料的生成机理和过程进行了分析和讨论。 相似文献
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准一维氧化物纳米材料因其独特的光学性能、电学性能及几何结构而成为当前纳米材料研究领域的热点和重点.论述了直接氧化法制备准一维氧化物纳米材料原理,着重介绍了这一方法在准一维氧化物纳米材料制备中的应用,并对其前景作了简要的展望. 相似文献
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纳米材料的气相燃烧合成一般是指利用气体燃料燃烧提供高温,通过物理或者化学过程从气溶胶中获得纳米材料的过程。气相燃烧法可以制备不同结构的纳米材料,具有过程连续、易于规模化、无后处理、低成本等优点,是纳米材料制备最具工业化潜力的方法之一。气相燃烧制备纳米材料涉及快速高温反应和产物单体成核、生长、凝并、团聚等过程,这些过程互相关联、交互影响;纳米材料制备过程中材料结构调控及材料生长机理成为近年来国内外的研究重点。主要介绍了气相燃烧反应器结构、材料制备、结构调控、应用性能和工业生产等方面的研究进展,并对其前景进行了展望。 相似文献
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