大规模制备Ni纳米线阵列及其磁学特性研究

在多孔氧化铝模板的纳米孔洞中,利用直流电化学沉积的方法成功地制备了高度有序的磁性金属Ni纳米线阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和物理性质测量系统(PPMS)对样品的形貌、晶体结构和磁学性能进行了表征测试.SEM和TEM观察结果显示,Ni纳米线均匀地生长在氧化铝模板的孔洞中,直径约为300nm,其表面非常光滑.XRD结果显示,生长的Ni纳米线为fcc结构.磁测量结果表明,与体材料相比,Ni纳米线展现出增强的矫顽力和剩磁比,并且表现出较强的磁各向异性,其居里温度约为627K,与块体Ni的居里温度相当,说明在较高温度下,纳米线仍可呈现铁磁特性.     

Ni/Cu双金属纳米线非模板法制备研究

在外加磁场作用下,制备出Ni纳米线,再以Ni纳米线为载体,利用Ni置换溶液中的Cu2+制备出Ni/Cu双金属纳米线,并进行扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)等表征。结果显示样品线性较好、尺寸均匀,约为200 nm,组成为Ni单质和Cu单质,均为面心立方结构,其含量分别为62.34%与36.37%(质量分数)。     

CuS纳米线阵列的制备

将多孔阳极氧化铝模板(AAO)的电化学沉积技术与真空硫化技术相结合,在制备Cu纳米线的基础之上,制备得到了CuS纳米线阵列.采用扫描电子显微镜电镜和X射线衍射仪对二次氧化的AAO模板和所得Cu与CuS纳米线的形貌和结构进行了表征,结果表明所得CuS纳米线不仅具有良好的有序阵列,而且具有多晶结构.在硫化过程中,随着硫化温度的升高,CuS结晶程度增大,在500～550℃时,达到最大的结晶程度.     

模板法合成分叉Ni纳米线阵列及其磁性能

首先采用三次阳极氧化法制备了具有Y形孔道的氧化铝(AAO)模板,然后采用直流电化学沉积法,在模板内成功合成了分叉Ni纳米线的有序阵列.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对所合成样品的晶体结构和形貌进行了表征测试.结果表明,制备的Ni纳米线分布均匀、排列有序,呈Y形分又结构,其...     

铜纳米线阵列的模板组装

采用电解法溶解多孔阳极氧化铝(PAA)模板的阻挡层,用直流电沉积的方法在模板中组装了铜纳米线阵列.分别用扫描电镜和X射线衍射表征铜纳米线阵列的形貌和晶体结构,用电化学法表征了铜纳米线阵列的电催化性能.结果表明,PAA去阻挡层后,伏安图上出现一个阳极氧化峰.恒电位沉积的铜纳米线直径为22nm,沿(111)晶面择优取向.铜纳米线阵列电极能催化亚硝酸根的还原,其催化电流比本体铜电极上大2倍,峰电位正移80mV.纳米铜阵列电极可用于亚硝酸盐的电化学检测.     

Ni纳米管的电化学模板法制备及表征

本文采用一种简单而有效的电化学方法在硫酸铵体系中利用氧化铝模板(AAO)成功制备出规则有序的Ni的管状纳米阵列.使用这种方法可获得外径约为70nm,内径约为50nm的Ni纳米管.对所得的Ni纳米管进行了扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、选区电子衍射图(SAED)和X射线衍射(XRD)分析,结果表明:该方法制备的Ni纳米管高度有序,大小均一,其形貌受控于氧化铝模板的结构,外径与模板的孔径相等.     

金属纳米线的制备方法

综述了金属纳米线近年来的研究现状,总结了多孔氧化铝模板法、聚合物膜模板法、软模板法和外场诱导法制备金属纳米线的研究成果,并提出了金属纳米线目前研究中存在的问题和潜在的发展方向。     

草酸溶液中制备大孔间距的通孔PAA模板

为了制备规则有序、大孔间距的多孔阳极氧化铝(PAA)模板,通过在传统的草酸溶液中添加乙醇以及阶梯升压的方法,使草酸溶液的耐压从原来的40V左右提高至150V,制备了大孔径(约200nm)、大孔间距(约350nm)的有序PAA模板。详细研究了这种高电压氧化得到的具有较厚阻挡层PAA模板的通孔工艺,实验结果表明,在5%(质量分数)磷酸水溶液中30℃下浸泡180min,可以得到有序的PAA通孔模板,首次计算了阻挡层的减薄速率为约1.26nm/min。     

脉冲电压沉积制备金属Ni纳米线阵列及磁性能

以硫酸溶液为电解质,采用两步电化学阳极氧化法制备了氧化铝有序多孔膜,孔径为20nm,孔间距为50nm左右,孔洞密度为4.5×1010个/cm2.以此多孔膜为模板,以脉冲信号为沉积电压制备了金属Ni纳米线阵列,单根纳米线直径为15～20nm,择优取向为Ni(220)晶面.磁滞回线结果表明垂直于膜面的方向为易磁化方向,当磁场垂直于膜面时,矩形比高达90.5%,矫顽力为63.84kA/m.     

低维纳米材料可控制备与模板纳米掩膜技术

纳米材料的可控制备与有效集成是当前纳米科技领域的一个前沿和极富挑战性的研究课题,也是纳米材料器件化首先要解决的一个关键技术问题。针对这一技术难题,在基于有序多孔氧化铝的模板合成纳米材料的基础上,进一步发展了阳极腐蚀法制备具有梯度孔径和多级分叉孔结构的多孔氧化铝模板及基于这些模板制备具有一维梯度直径纳米线和多级枝状纳米线(管)的新方法,初步探索了与现行半导体工艺相兼容的硅基组装低维纳米材料的模板纳米掩膜技术,为低维纳米材料器件化打下了基础。主要报道这方面的研究进展。     

多孔氧化铝模板合成有序纳米结构材料的研究进展

模板法制备纳米结构是20世纪90年代中期发展起来的一种靠自组装构筑纳米结构的新工艺,在有序纳米结构的合成中有着广泛的应用.从多孔氧化铝模板独特的纳米孔结构出发,讨论了近年来该模板在纳米点、纳米线、纳米管、纳米异质节等纳米结构合成中的具体方法及应用,并展望了其发展前景.     

通孔氧化铝模板的强脉冲电化学剥离研究

利用0.3mol·L-1的草酸电解液,采用二步恒压阳极氧化法(30-50V)在高纯铝片上获得了高度有序的多孔氧化铝模板,利用HClO₄-CH₃OH混合溶液为电解液,利用还原反应产生的气体压力将多孔氧化铝膜从铝基底上剥离,获得了大面积(2cm×2cm)均匀无裂的多孔氧化铝的通孔模板,厚度为30-100μm;分析了影响孔径和阻挡层的因素和模板电化学剥离的机理;与其他剥离方法相比,该方法具有工艺简单、周期短、模板溶解少、无污染、模板韧性好, 可获得大面积均匀无裂膜,在纳米结构组装体系研究方面具有重要的实用价值.     

退火温度对多孔阳极氧化铝膜形貌的影响

采用二次阳极氧化法制备了有序的氧化铝膜,于800℃、900℃和1000℃对氧化铝膜进行退火处理,经X射线衍射检测发现,其晶相结构由γ-Al2O3向θ-Al2O3结构转变,而且由于相变不彻底导致多晶相结构并存。比较了3种不同的退火温度对氧化铝膜表面有序孔的影响,提出了对于内嵌入氧化铝膜的前驱体材料的退火条件,即退火温度不宜太高,退火时间不宜太长。     

预处理工艺对制备多孔阳极氧化铝膜的影响

对铝的预处理工艺进行了研究,详细探讨了高温退火、除油及电化学抛光等对多孔阳极氧化铝形貌的影响.实验结果表明,采用丙酮除油效果最好,不经高温退火和电化学抛光仍能得到高度有序的多孔阳极氧化铝膜,使制备工艺得到了简化.其原因是两步阳极氧化法可以消除铝的内部结构及表面缺陷对多孔氧化铝膜有序性的影响.     

退火对多孔氧化铝膜光致发光的影响

用电化学阳极氧化方法在草酸溶液中制备了有序多孔氧化铝膜,研究了退火对其光致发光强度和峰位的影响,研究结果表明,多孔氧化铝膜光致发光强度随着退火温度的升高而增强,当退火温度为500℃时强度最大,随后进一步升高退火温度则强度又明显下降。同时,发光谱的峰位随着退火温度升高呈现蓝移规律,bk2．83eV蓝移到2．89eV。氧化铝膜中存在两种不同的发光中心F＋（单离子氧空位）和F心（俘获两个电子的氧空位）,用退火对两种氧空位浓度的影响解释了退火对光致发光的影响。     

Nanotube Arrays in Porous Anodic Alumina Membranes

This review summarizes the various techniques developed for fabricating nanotube arrays in porous anodic alumina membranes （AAMs）. After a brief introduction to the fabrication process of AAMs, taking carbons, metals, semiconductors, organics, biomoleculars, and heterojunctions as typical examples, attention will be focused on the recently established methods to fabricate nanotubes in AAM, including electrochemical deposition, surface sol-gel, modified chemical vapor deposition, atomic layer deposition, and layer-by-layer growth. Every method is demonstrated by one or two reported results. Finally, this review is concluded with some perspectives on the research directions and focuses on the AAM-based nanotubes fields.     

剧烈-温和阳极氧化结合法快速制备有序阳极氧化铝膜的研究

本研究采用剧烈-温和阳极氧化(hard anodization-mild anodization, HA-MA)结合快速制备高度有序多孔阳极氧化铝(porous anodic alumina, PAA)膜的方法, 即先利用HA在铝表面快速形成有序凹坑阵列, 然后再对表面留有有序凹坑的铝基进行温和阳极氧化, 制备出有序PAA膜。研究了剧烈阳极氧化时氧化电压、氧化时间对所制备PAA膜有序度的影响。研究结果表明, HA-MA结合法制备PAA膜的优化HA参数为: 0.3 mol/L硫酸、80 V、10 min。HA-MA结合法所制备PAA膜的有序性和机械稳定性与二步温和阳极氧化法的相近, 但形成有序PAA膜所需的时间为4.5 h, 约为温和阳极氧化法的1/4, 极大地提高了高度有序PAA膜的制备效率。     

多孔氧化铝模板的制备研究

以草酸为电解液,采用二次阳极氧化法制备多孔有序氧化铝模板,研究了氧化电压、电解液浓度、去一次氧化膜时间和二次阳极氧化时间对多孔氧化铝膜结构的影响。结果表明,退火后在60V电压、0.6mol/L的草酸溶液中、去一次阳极氧化膜5h、二次阳极氧化15h制备的膜结构孔洞均匀有序、孔径达80nm、孔密度达8.2×109个/cm2。     

阳极氧化铝膜的制备和磁性纳米阵列

目的 为了获得一定的纳米孔排列结构。方法 采用了电化学阳极氧化法制备氧化铝纳米结构。可以得到具有不同参数的密集排列的六角形结构膜,其中的纳米孔具有高绘横比。结果 我们制备了阳极氧化铝膜,而后得到了Ｆｅ纳米阵列,从磁滞回线讨论了它的垂直磁化特性。结论 以阳极氧化铝膜为模板,在其中沉积磁性纳米颗粒,可以得到了磁性纳米阵列,它具备高的垂直磁化特性。