氮化铝纳米线的合成与表征

在氮气和氨气气氛(P_N2∶P_NH3=1∶1，总压强为8×10⁴Pa,电压为20～28 V,电流为60～62 A的条件下，采用直流电弧等离子体法成功地制备出直径为20～200 nm、长度达到20 μm的AlN纳米线.利用x-射线衍射仪、扫描电镜、高分辨透射电镜和x-射线能谱仪等仪器对AlN纳米线形貌及结构进行观测与分析.AlN纳米线为六方晶态，属钎锌矿结构，并对AlN纳米线生长机理进行了研究.     

金银铜复合纳米线阵列的制备及其SERS效应研究

传统的拉曼增强基底均匀性差,排列无序等缺点限制了表面增强拉曼散射的广泛应用,文中选取Rb_4Cu_(16)Cl_(13)I_7快离子导体薄膜,在4μA外加直流电场作用下,利用固态离子学方法和真空热蒸镀法,制备了厘米级金银铜复合纳米线阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)观测金银铜复合纳米线阵列的表面形貌,利用能量色散光谱仪(EDS)测量金银铜复合纳米线的化学成分,并选取罗丹明6G水溶液作为检测拉曼增强性能的探针分子,利用拉曼光谱仪测量金银铜复合纳米线基底的拉曼增强能力.结果表明:制备的金银铜复合纳米结构呈竹节状生长,微观形貌具有长程有序和短程有序结构,纳米线直径分布范围为45～95nm;纳米线表面均匀分布着直径为?20nm左右的纳米颗粒,从而使得其表面具有很高的粗糙度;纳米线中金银铜的近似摩尔比为2∶3∶15;制备的金银铜复合纳米线阵列作为表面增强拉曼散射基底测量罗丹明6G溶液的极限浓度是10~(-14) mol·L~(-1).     

宏观树枝状铜纳米线的制备及分形学研究

为了进一步揭示固态离子学方法制备铜纳米线的生长机理,选取具有高离子电导率的快离子导体Rb_4Cu_(16)Cl_(13)I_7薄膜,利用固态离子学方法在外加恒定电流3μA作用下,制备厘米级铜纳米线.采用扫描电子显微镜对其微观形貌进行了表征和分析,利用能量色散光谱仪确定纳米线的化学成分.结果表明:制备的铜纳米线呈现宏观树枝状结构,在靠近阴极位置整齐排布,长度约为2 mm,且排布比较紧密,部分纳米线在生长过程中出现分形生长,最长分支长度约为1 cm,排布比较稀疏;铜纳米线呈长程无序短程有序,直径分布范围为90~100 nm,纳米线表面铜纳米颗粒直径分布范围为10~20 nm,树枝状铜纳米线的分形维数为1.35,说明树枝状铜纳米线较少,铜纳米线的生长机理分析表明,树枝状结构的出现与纳米线"顶端生长优势"有关.     

铂纳米线阵列电极对肼的电催化性能

以阳极氧化铝为模板,采用直流电沉积法制备了铂纳米线阵列电极。用扫描电子显微镜,X射线衍射等手段对铂纳米线阵列电极的形貌与结构进行了表征,同时应用循环伏安法和计时电流法测试研究了其对肼的电催化氧化性能.结果表明,铂能够在氧化铝模板孔洞中完整地沉积生长,且纳米线直径与氧化铝模板孔径一致,约为50 nm;铂纳米线阵列电极对肼有明显的电催化活性,且其催化活性与肼浓度及扫描速率有关,肼浓度越大,催化活性越高,当肼浓度为50 mmol/L时,电流密度可达48 mA/cm2,约是铂柱电极的3倍;扫描速率越快,电流密度越大,且与峰电流密度的平方根成正比.铂纳米线阵列电极对肼也具有良好的催化稳定性和耐受性.     

铁纳米线阵列的制备及磁性研究

采用二次阳极氧化法制备高度有序的多孔氧化铝模板,以高度有序的阳极氧化铝为模板,用交流电沉积的方法以较低的电压在孔洞中组装了铁纳米线有序阵列.采用场发射扫描电镜(FESEM)对模板和纳米线的形貌和结构进行了表征,采用物理特性测量系统(PMMA)测量了铁纳米线的磁滞回线,结果表明纳米线是均匀连续的,直径为50 nm左右,纳米线在平行于纳米线轴的方向的矫顽力为2 259 Oe,矩形比为0.92,铁纳米线阵列有高的磁各向异性,适用于垂直磁记录介质.     

ZnO微纳米结构的制备及其光学性能

在没有催化剂的情况下,空气中直接加热氧化锌片成功制备出ZnO纳米线/纳米片.通过改变反应温度,分别能够获得紧密排列的ZnO纳米线和纳米片.ZnO纳米线和纳米片的直径为几个微米,厚度约为280 nm.室温光致发光测试研究表明其最大可见发射波长在508 nm.该研究工作为纳米器件研制提供了一种简单直接氧化方法,可望高产率制备高质量半导体纳米线和纳米片阵列.     

CoFe2O4纳米线阵列的制备与性能表征

采用Sol-gel法在孔径分别为50nm和200nm的AAO模板中制备高度有序的CoFe2O4纳米线阵列。用SEM、TEM和HRTEM对纳米线阵列的形貌和结构进行了表征。对钴铁氧体纳米线阵列进行磁性能研究，结果表明，CoFe2O4纳米线阵列没有择优取向性，但直径为50nm的钴铁氧体纳米线阵列的矫顽力大于直径为200nm的钴铁氧体纳米线的矫顽力，这是由于AAO模板的纳米孔道对材料的限域效应引起的。     

CoPt合金纳米有序阵列的制备及磁学特性

采用电化学沉积法,在氧化铝模板中制备了φ50 nm的CoPt合金纳米线的高度有序阵列.纳米线结构和磁学特性分别用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和振动样品磁力计测试.结果表明,CoPt合金纳米线以fcc结构存在.当外加磁场与纳米线线轴平行时,测得的矫顽力为192 Ka/m,剩磁比为0.75;当外加磁场与纳米线线轴垂直时,所测得的矫顽力仅为48 Ka/m,剩磁比为0.25.表明纳米线阵列具有明显的各向异性,纳米线的易轴方向为其线轴方向.     

多孔氧化铝模板中交流沉积钴纳米线阵列

利用二次阳极氧化法制备了多孔氧化铝模板(PAM).用交流电化学沉积方法成功地在模板孔道内制备了Co纳米线.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对Co纳米线的形貌、晶体结构进行了研究.结果表明,模板的孔径均匀,孔道平直.Co纳米线均匀分布在PAM纳米孔隙中,直径与PAM孔径一致,约50 nm,并沿Co(111)晶面择优生长.     

中科院提出金属陶瓷超材料薄膜制备新方法

正中国科学院宁波材料技术与工程研究所的研究人员提出了一种金属陶瓷超材料薄膜制备新方法,其采用传统的射频共溅射沉积工艺,辅以衬底偏压,制备出了定向排布Ag金属纳米线/氧化铝陶瓷复合超材料薄膜。该薄膜中的纳米线间距(轴心到轴心)进入5nm以下区间,阵列中纳米线的平均直径约为3nm;纳     

Fabrication and characterization of highly ordered Ni0.5Zn0.5Fe2O4 nanowire/tube arrays by sol-gel template method

Highly ordered nanowire/tube arrays of Ni0.5Zn0.5Fe2O4 were fabricated by the sol-gel method in the pores of anodic alu- mina membrane (AAM). Whether nanowires or nanotubes were fabricated depends on immersion time. The immersion time was 15-40 s for nanotubes and over 60 s for nanowires. The topography and crystalline structure of the nanowire arrays were character- ized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and X-ray diffraction (XRD). It was found that the length and diameter of the Ni0.5Zn0.5Fe2O4 nanowires are related to the thickness of the AAM and the diameter of the pores. The results indicated that the Ni0.5Zn0.5Fe2O4 nanowires are uniform and parallel to each other.     

在外加电场下制备ZnO纳米线

为了有效控制ZnO纳米线的生长,采用物理热蒸发法在外加电场的条件下制备ZnO纳米线.通过在沉积区引入外电场,制备出了定向生长的ZnO纳米线、纳米梳子及纳米锥.借助扫描电子显微镜、X射线能谱分析仪和透射电子显微镜以及X射线衍射仪,研究外加电场对ZnO纳米线生长的影响.与没有外加电场的情况相比,ZnO纳米线的生长方式发生了较大的改变,由一点向空间发散生长转变为沿某一方向定向生长,其平均直径约70 nm,长约12μm.结果表明,外加电场能有效控制半导体纳米线的生长,使其生长更具有方向性.     

Struetural and Magnetic Properties of Electrodeposited Ni70Fe30 Nanowire Array

Ordered Ni70Fe30 nanowire array was fabricated in a porous alumina template by altemating current electrodeDositiOn.The structural and magnetic properties of the as-obtained nanowire array were investigated by SEM,TEM,XRD,EDS and VSM.The results indicate that the as-obtained Ni70Fe30 nanowires exhibit a diameter of about 69.9 nm and aspect ratio of more than 60.Meanwhile,a preferred orientation[110]of bcc lattice was observed.The as-obtained nanowire array has an obvious magnetic anisotropy,of which the easy direction is perpendicular to the surface of the array.Moreover,after annealed,the Ni70Fe30 nanowire array exhibits an enhanced magnetic anisotropy.     

不同长度α-MnO2纳米线的可控合成及其催化燃烧性能的研究

以高锰酸钾为锰源和氧化剂,通过控制乙酸的用量在水热条件可控合成出具有不同长度的α-MnO₂纳米线,采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SME）、透射电镜（TEM）、拉曼光谱（Raman）、程序升温还原（H₂-TPR）等技术对制备的材料的结构以及氧化还原能力进行了表征,并考察了α-MnO₂纳米线长度对二甲醚催化燃烧性能的影响.结果表明,α-MnO₂纳米线的长度受乙酸含量/酸度的影响,随着乙酸含量增加而减小.纳米线长度还影响α-MnO₂的氧化还原性能和二甲醚催化燃烧性能.其中采用1.4 ml乙酸制得的具有中等长度（4~8 μm）的α-MnO₂纳米线,催化性能最好,其起燃温度为167℃,完全燃烧温度为240℃,20 h的短期寿命测试表明,该样品具有较好的稳定性.     

TiO2/Ti电催化膜电极的制备及其对盐酸四环素废水的处理

为高效降解盐酸四环素(TCH)废水,以氢氧化钠、乙醇和水为溶剂,以平板微孔钛膜为钛源和基膜,采用水热法制备出原位生长二氧化钛纳米线的钛基电催化膜(TiO₂ NWs/Ti膜)。运用扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和电化学测试等手段,对TiO₂ NWs/Ti膜电极的形貌、晶型和电化学性能等进行表征,并以TiO₂ NWs/Ti膜为阳极构建电催化膜反应器(ECMR)处理盐酸四环素废水。结果表明:原位生长的催化剂锐钛矿TiO₂纳米线直径约为40 nm,均匀生长在Ti膜上;负载TiO₂纳米线可以显著提高Ti膜电极的电化学性能和催化活性,在常温常压下,当盐酸四环素废水质量浓度为50 mg/L、停留时间为10 min、电流密度为0.8 mA/cm2、pH值为7.0、Na2SO4质量浓度为15 g/L、溶液体积为100 mL时,盐酸四环素去除率可达99.5%,TOC去除率可以达到70.5%,明显高于Ti膜构建ECMR(40.2%和12.8%),且经过10次重复使用,催化性能基本保持较高水平。     

Structural and magnetic properties of electrodeposited Ni<Subscript>70</Subscript>Fe<Subscript>30</Subscript> nanowire array

Ordered Ni70Fe30 nanowire array was fabricated in a porous alumina template by alternating current electrodeposition. The structural and magnetic properties of the as-obtained nanowire array were investigated by SEM, TEM, XRD, EDS and VSM. The results indicate that the as-obtained Ni70Fe30 nanowires exhibit a diameter of about 69.9 nm and aspect ratio of more than 60. Meanwhile, a preferred orientation [110] of bcc lattice was observed. The as-obtained nanowire array has an obvious magnetic anisotropy, of which the easy direction is perpendicular to the surface of the array. Moreover, after annealed, the Ni70Fe30 nanowire array exhibits an enhanced magnetic anisotropy.     

Preparation and characterization of highly ordered NiO nanowire arrays by sol-gel template method

Highly ordered nickel monoxide （NiO） nanowire arrays were fabricated by sol-gel synthesis within the pores of anodic alumina membrane （AAM）. Scanning electron microscopy （SEM）, high resolution transmission electron microscopy （HRTEM） and X-ray diffraction （XRD） were used to characterize the topography and crystalloid structure of NiO nanowire arrays. The length and diameter of the NiO nanowires depended on the thickness of the AAM and the diameter of the pores. The results indicated that the NiO nanowires were uniformly assembled into the ordered nanopores of the AAM and paralleled to each other. Nickel monoxide nanotubes were also fabricated with the same method by changing the immersing time. This new method to prepare NiO nanowire arrays may be important from gas sensors to various engineering materials.     

钛酸盐纳米线对水中Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附

以钛酸四丁酯为钛源,采用水热法制备钛酸盐纳米线.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对钛酸盐纳米线的物化性能进行表征.通过对水中Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的静态吸附试验,考察钛酸盐纳米线的吸附活性.结果表明,水热法制备的钛酸盐纳米线直径分布在50～400 nm,长度可达几微米甚至几十微米.在温度为25℃、溶液pH为6.68的条件下,钛酸盐纳米线对水中Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的饱和吸附量分别达到39.89和34.67 mg/g,吸附过程较好地符合Freundlich吸附等温线.采用Lagergren一级吸附动力学模型能够较好地描述钛酸盐纳米线的吸附动力学.此外,在本实验条件下,钛酸盐纳米线对水中Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的吸附去除率随溶液pH值及吸附剂投加量的增大而增大.