金纳米棒的制备及其在光声成像中的应用

该文制备了巯基聚乙二醇（PEG）修饰的金纳米棒,该纳米材料在近红外区具有良好的光吸收特性,具备作为优良光声造影剂的潜质。该文通过透射电子显微镜（TEM）、紫外 可见（UV VIS）吸收光谱等测量手段对金纳米棒进行了形貌、结构、基本光学性能及光声成像效果等表征。实验结果表明,随着材料浓度的增加,体外光声信号的响应近似呈线性增长;经由PEG修饰,金纳米棒的生物相容性得到提高;PEG修饰后的金纳米棒对小鼠大脑皮层血管的成像效果得到提升。结果表明,PEG修饰的金纳米棒材料,在光声成像造影领域具有巨大的应用前景。     

铌酸钾钠纳米棒阵列的取向生长和压电性能研究

采用水热法在不同取向的单晶SrTiO_3(STO)衬底表面生长了正交相铌酸钾钠(KNN)一维纳米结构。在(100)-SrTiO_3衬底表面可实现铌酸钾钠纳米棒阵列的取向生长;而在(110)和(111)-SrTiO_3表面都分别生长着多取向一维纳米结构。TEM和XRD结果均表明,(100)-Sr TiO_3表面的纳米棒为单晶正交相结构,且沿[110]取向生长。此外,单根铌酸钾钠纳米棒的轴向压电常数可达到150 pm/V,利用该纳米棒阵列组建的纳米发电机的输出电压高达10 V。     

水热法制备氧化锌纳米棒

以Zn(NO3)2·6H2O,Zn,CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)和N2 H4·H2O等为原料,采用水热法和改进的水热法,在180℃制备了氧化锌(ZnO)纳米棒束及纳米棒阵列薄膜.用XRD,SEM,FE-SEM及HR-TEM对样品进行了表征.具有六方纤锌矿结构的ZnO纳米棒直径在40～80nm左右.以负离子配位多面体生长基元理论讨论了ZnO晶体的生长过程及反应条件对ZnO形貌的影响.样品光致发光谱测试结果表明,纳米棒束、阵列具有强的紫紫外光发射峰和不同强度的蓝绿光发射峰.     

氧化铜纳米棒的水热合成及其气敏性能研究

以Cu(NO3)2·3H2O为铜源,氢氧化钠为pH调节剂,CTAB为表面活性剂,在150℃下水热反应24h成功制备出氧化铜纳米棒。通过TEM,XRD对其进行了表征。结果表明:所制得的材料为具有单斜晶系的氧化铜纳米棒,其长度为300～500nm,直径为40～50nm。通过静态配气法,对其在不同工作温度下的气敏性能进行了研究。发现:采用p型氧化铜纳米棒所制得的元件在250℃下,对体积分数为50×10–6的氯气有较好的气敏性能,灵敏度为4.5,响应/恢复时间为8s/40s。     

Tb~(3+):SiO_2光转换薄膜的制备及性能研究

采用水热法制备了纯相Tb(OH)_3纳米棒,并以Tb(OH)_3纳米棒为掺杂剂制备了Tb~(3+):SiO_2光转换功能薄膜。研究了反应温度、离子浓度以及pH值对Tb(OH)_3纳米棒形貌结构的影响,同时研究了Tb(OH)_3纳米棒和Tb~(3+):SiO_2薄膜的发光性能。结果表明:在pH值为9.0,水热温度为180℃,离子浓度为0.25mol/L时合成的纳米棒在492,543,584和621nm处都有明显的荧光发射;而且,与其他样品相比,其荧光强度最强。在紫外光激发下,Tb~(3+):SiO_2薄膜在表现出Tb~(3+)特征发光的同时,也在400~480nm处表现出较强的宽带蓝紫光发射。     

NiO纳米棒的制备及其室温下NO_x气敏性研究

在碱性条件下,以六水合氯化镍为基底,以尿素为沉淀剂,温度为180℃时,采用水热法制备了氢氧化镍中间体,将其进行焙烧得到氧化镍粉体。利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品的组成和形貌进行分析,本实验所制备的氧化镍呈一维棒状结构,纳米棒直径为100～400 nm,长度从几百个纳米到十几个微米。将Ni O材料组装成气敏元件,在室温下对NO_x进行气敏测试,结果表明,该材料在室温下对体积分数为9.7×10~(–5)的NO_x有良好的气敏响应,响应可达到1.20,响应时间为14.0 s,且有良好的选择性。     

一维单晶TiO2纳米棒薄膜的形态及光学性能研究

一维TiO2纳米材料良好的电子传输特性为有效提高钙钛矿太阳电池等新型太阳电池的光电性能提供了理论基础。采用水热法在FTO上制备了垂直定向生长的一维单晶金红石相TiO2纳米棒薄膜;利用XRD、SEM、UV-Vis、TEM和SAED对样品进行了表征;研究了钛酸丁酯的用量和水热反应次数对纳米棒薄膜的形态和光学性能的影响。结果表明,在水∶浓盐酸∶钛酸丁酯=30∶30∶1（体积比）和循环水热反应2次时,得到均匀致密且沿[001]晶向定向生长的一维单晶TiO2纳米棒薄膜,它在紫外光、可见光区的光吸收增强,且带边红移,禁带宽度为3.0eV。     

一维ZnO纳米/微米棒的制备及光学性能研究

采用溶胶-凝胶法,以六水硝酸锌和乙二醇单甲醚为主要原料,在SiO2玻璃衬底上旋涂一层致密的ZnO籽晶,用水热法,通过对ZnO籽晶层面朝下和朝上分别制备了ZnO纳米棒和微米棒。研究了不同生长液浓度对ZnO纳米/微米棒的形貌和光学性能的影响。结果表明,ZnO纳米棒直径约在Φ(60~90)nm之间,长度约为1 600nm,微米棒直径约Φ(1~4)μm,长度约8~14μm;随着生长液浓度的增加,ZnO纳米棒越致密,而ZnO微米梭生长成ZnO微米棒;ZnO纳米/微米棒的光致发光(PL)光谱强度随着生长液浓度的增加逐渐增强     

白钨矿结构BiVO4的水热合成及其可见光催化性能

以Bi(NO3)3·5H2O和NH4VO3为原材料,采用水热法合成了BiVO4可见光催化材料,并采用XRD、SEM和UV-Vis等对合成产物的物相结构、形貌、光吸收性能以及光催化性能进行了研究。研究表明,反应体系的pH值对合成产物的物相结构具有重要的影响,在酸性和弱碱性条件下可获得具有不规则纳米片状形貌的单斜白钨矿结构BiVO4晶体。合成产物对波长小于525nm的光具有强烈的吸收。水热条件的不同直接影响着产物对甲基橙溶液的可见光催化降解性能,在Bi∶V比例为1∶1,同时pH值为3.08并于160℃下水热处理1h所合成的BiVO4晶体对甲基橙溶液具有最佳的可见光催化活性。     

两步法生长ZnO纳米棒的结构及其发光特性

应用两步法在玻璃衬底上制备了高度取向的ZnO纳米棒,并研究了衬底和反应时间等参数对其结构及发光特性的影响。从样品的扫描电镜(SEM)图中发现,利用脉冲激光沉积(PLD)方法在玻璃衬底上生长一层ZnO薄膜作为修饰层,可以明显提高水热法生长的ZnO纳米棒的结晶质量。样品的SEM和光致发光(PL)谱表明,在有ZnO修饰层的玻璃衬底上生长的ZnO纳米棒分布均匀,排列致密,取向性好;缺陷发光的发光强度约是激子发光峰的2倍,且随着反应时间增长,样品的缺陷发光增强而激子发光减弱。     

溶液浓度对ZnO纳米棒形貌和发光的影响

为了获取高质量、高取向排列规则的ZnO纳米棒,玻璃衬底预先用脉冲激光沉积方法制备一层ZnO薄膜作为籽晶层,应用水热法在玻璃衬底上生长ZnO纳米棒。探究了籽晶层及不同溶液浓度对ZnO纳米棒结构和发光的影响,用扫描电子显微镜和X射线衍射仪测量样品的形貌和结构,用组建的光致发光测试系统对样品的室温光致发光光谱进行测定。结果表明,ZnO纳米棒具有高度取向且分布致密均匀;光致发光光谱显示ZnO的近带边发射比深能级发光略低;随着溶液浓度的增加,近带边发光和深能级发光相对强度的比值依次降低。     

Nd:GdNbO4的制备,结构与发光

用高温固相法合成了Nd3+:GdNbO4多晶,确定了它的结构,研究了它的光致发光。Nd3+:GdNbO4是单斜结构,空间群为I2。采用内标法,测定了(1at%)Nd:GdNbO4的晶格参数.用Rietveld精修给出了Nd3+:GdNbO4的原子坐标。在808nm光激发下,观察到925nm、1065nm、1345nm三个发射带,分别来自于Nd3+的4F3/2→4I9/2、4I11/2、4I13/2跃迁,以1065nm处的发射谱带强度最强。分析表明Nd3+在GdNbO4有很强的晶场作用,是一种潜在的新型激光材料。     

不同形貌纳米ZnWO4的制备及其气敏性能研究

以Zn(NO3)2和Na2WO4为主要原料,利用水热法制备了一系列的纳米ZnWO4,探讨了水热条件对产物物相和形貌的影响,并研究了不同形貌样品对甲醛、苯、酒精、乙酸和氨气等的敏感性能。结果表明：水热条件对产物的物相和形貌有较大的影响;在适宜的水热条件下,可成功制备出 ZnWO4纳米颗粒和纳米棒;所制 ZnWO4为n型半导体气敏材料;在pH=7,水热温度为180℃时反应24 h所获得的ZnWO4长纳米棒样品制成的元件在305℃时对体积分数为1000×10–6的酒精蒸气的灵敏度为47.5,并具有较好的选择性,响应时间和恢复时间分别为10 s和24 s。     

Eu~(3+),Tb~(3+)共掺杂NaY(MoO_4)_2材料的制备及发光性能研究

采用水热法制备出NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+下转换发光材料。通过X射线粉末衍射、红外光谱、荧光激发和发射光谱对其进行表征。讨论了不同反应温度及Eu3+掺杂浓度对NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+的晶体结构和发光性能的影响,得到水热温度为180℃及Eu3+浓度为摩尔分数0.7%时,样品具有最佳的发光效果。在395nm光激发下,观察到了591nm处橙光发射峰以及616nm处强红光发射峰,分别对应于Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2跃迁。并研究了NaY(MoO4)2:Eu3+,Tb3+材料中Tb3+对Eu3+的敏化作用及能量传递过程。     

废旧电池溶胶-凝胶-水热耦合法制备Mn0.6Zn0.4Cr0.4Fe1.6O4

以硝酸溶解废旧碱性锌锰电池所得的溶液为原料,采用溶胶-凝胶-水热耦合法制备了Mn0.6Zn0.4Cr0.4Fe1.6O4。借助于IR、XRD、SEM和VSM对产物的结构、晶型、形貌及磁性能进行研究,进而探讨了不同制备条件对材料结构和性能的影响。结果表明,在柠檬酸与金属离子的摩尔比为0.6：1,溶胶的pH值为7,水热温度为240℃的条件下能制备出性能较好的Mn0.6Zn0.4Cr0.4Fe1.6O4。在该条件下制备的样品形貌近似为球形,分散均匀,其磁性能参数为：饱和磁化强度为60.586 A·m2/kg,剩余磁化强度为4.0104 A·m2/kg,矫顽力为41.786 kA/m。     

硅纳米管的水热法合成与表征

采用水热法成功合成了新型的硅纳米管一维纳米材料,并采用透射电子显微镜、选区电子衍射分析、能量色散光谱及高分辨透射电子显微镜对合成的硅纳米管进行了表征．研究表明硅纳米管是一种多壁纳米管,为立方金刚石结构,生长顶端呈半圆形的闭合结构,由内部为数纳米的中空结构,中部为晶面间距约0.31nm的晶体硅壁层,最外层为低于2nm的无定形二氧化硅等三部分组成．     

CdTe量子点敏化TiO2纳米棒光电极的制备及分析

利用电化学沉积法在TiO2纳米棒阵列上沉积了CdTe量子点,通过调节沉积时的电量使整个TiO2纳米棒上覆盖了致密均匀的CdTe量子点,CdTe和TiO2形成了核壳结构。研究了沉积电量对FTO/TiO2/CdTe光电极的结构及光电性能的影响,发现随着沉积电量的增大,FTO/TiO2/CdTe光电极的吸收边发生红移。当沉积电量为0.9C时,在光强为0.1 W/cm2、AM 1.5 G标准模拟太阳光照射下,所制光电极产生最大的饱和光电流密度3.23×10–3A/cm2。     

Mn^2＋掺杂CdWO4晶体的生长及光谱特性

采用坩埚下降法技术,选用CdO∶WO3∶MnO摩尔比为100∶100∶0.5的化学组分配比,在约60℃固液界面温度梯度与0.05 mm/h生长速度条件下,成功地生长出Φ25 mm×100 mm Mn^2＋掺杂CdWO4（Mn^2＋：CWO）单晶。观测了晶体未退火、经空气和O2退火处理后的的吸收、激发和发射光谱。结果表明...