脉冲激光沉积制备纳米材料研究进展

纳米结构的材料由于其优异的性能,已经成为当今材料科学的热点之一,而脉冲激光沉积法由于其独特的优点而越来越受到重视。本文阐述了用脉冲激光沉积法制备各种纳米结构的研究进展,包括量子点、纳米线、纳米棒、纳米针、纳米环、纳米管、纳米锥,并展望了该项技术在纳米结构制备方面的应用前景,随着高功率脉冲激光技术和设备的发展,PLD工艺参数的进一步优化,该技术将在纳米结构的制备方面发挥重要的作用。     

激光法制备碳质纳米材料

通过介绍在气体和液体介质中激光与固体材料相互作用的过程,评述了激光在不同介质中发生物理化学现象的差异.与气相中相比,激光冲蚀液体中固体材料产生的气态等离子区受到了液体限制,在该区域会产生更高的气态密度、温度和压力,适合于亚稳相纳米晶的合成.同时评述了激光制备碳基纳米材料的进展.激光在气相和液相中均可制得碳纳米管,气相中适于制备结构完整的碳纳米管,而液相中有利于纳米金刚石的合成.激光冲蚀液体中的石墨靶制备的纳米金刚石粒径较大,辐照石墨悬浮液工艺不仅可以获得超细的纳米金刚石还可以获得线型碳.激光法制备的碳基纳米材料具有尺寸小、纯度高和形状多样性,在未来有着广泛的潜在应用价值.     

脉冲电沉积法制备纳米材料的研究进展

纳米材料具有特殊的磁性、光学、力学、电学、电化学催化等性能,而脉冲电沉积技术在制备纳米材料方面应用广泛且优点多.着重列举了脉冲电沉积技术在制备纳米晶材料、纳米复合材料、纳米析氢材料、纳米金属薄膜及纳米金属多层膜、纳米线材料等方面的应用,总结了纳米材料的一些特点,展望了脉冲电沉积技术制备纳米材料的前景.     

液相化学法制备一维纳米材料

液相化学法是制备一维纳米材料的方法之一，因其设备简单、可控性强、成本低、产品纯度高、适合宏量制备的特点而备受青昧。简单介绍了溶剂热法、氧化还原法两类液相化学方法，并简要概述了近年来这两种方法的国内外研究进展和发展方向。     

纳米材料的激光方法制备

对纳米材料制备过程中的激光方法——激光诱导化学气相沉积法(LICVD)、激光高温烧灼法、激光加热蒸发法、激光分子束外延(LMBE)、激光诱导液-固界面法、激光气相合成法、飞秒激光法、激光聚集原子沉积法和激光脉冲沉积法(PLD)——作了简要介绍,并就一些制备方法的优缺点进行了比较。     

激光辅助制备低维纳米材料的研究进展

介绍了激光辅助制备低维纳米材料的几种方法,论述了激光法制备低维纳米材料的国内外研究进展.同时提出了该方法研究的重点并对其今后的发展趋势进行了展望.     

三维碳纳米材料的研究进展

三维碳纳米材料具有不同的结构和形貌,具有优异的电学、光学和磁学性质。在电子器件、传感器、光电材料、磁性材料和其它功能的材料等领域显示出很好的应用前景。三维碳纳米材料的结构、形貌和应用研究已经成为碳纳米材料领域的研究前沿和热点之一。本文综述了三维碳纳米材料的结构、形貌和应用的研究进展,探讨了该研究领域需要解决的问题以及今后可能的发展前景。     

水热碳化法制备碳纳米材料

形态可控的碳纳米材料由于独特的结构和性能而受到研究者的普遍关注,常见的制备方法有化学气相沉积法(CVD)、乳液法和水热碳化法等。水热碳化法是一种重要的碳纳米材料制备方法,具有成本低、反应条件温和、产物粒径均匀且形态可控等特点。综述了近年来以糖类及淀粉等有机物为原料,采用水热碳化法制备各种形态可控碳纳米材料的研究现状,重点介绍了水热碳化工艺条件对合成碳微球、空心碳微球、核壳结构碳复合材料显微形貌的影响,并提出了水热碳化法制备碳纳米材料研究中存在的问题和今后可能的发展方向。     

稀土纳米材料的液相制备方法及应用

综述了稀土纳米材料的液相制备方法及应用.主要介绍了沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法、电解法、聚乙二醇法、醇盐水解法和微乳液法等.同时对其在发光材料、陶瓷材料、催化剂、永磁材料和电化学中的应用进行了综述.     

脉冲激光液相烧蚀贵金属Au/Ag产物的表征及反应机理研究

采用多波长(1064nm、532nm、248nm)脉冲激光在去离子水中对责金属Au、Ag片表面进行激光烧蚀(PLA).利用TEM、AFM、SEM对烧蚀金属片表层及产物(微/纳米尺度的金属颗粒)进行观察分析,认为在液相水环境中,整个烧蚀过程主要可分为激光诱导相沸腾爆炸和等离子体羽辉混合体膨胀2个过程.在这2个过程中分别产生得到具有微米尺度的球状金属颗粒和纳米尺度的金属颗粒.同时,具有纳米尺度金属Au/Ag颗粒经过强激光光子"二次"修饰改性过程,形成具有形状统一、分散性和稳定性较好的金属纳米胶体体系,这些胶体中金属纳米颗粒作为探针,在表面增强拉曼散射(SERS)光谱学方面有很好的应用价值.     

片状石墨增强树脂基复合材料的耐激光烧蚀性能研究

采用刷涂的方法制备了一种新型的片状石墨增强钡酚醛树脂基复合材料, 并采用重频激光辐照的方法, 对其耐烧蚀性能进行了研究. 研究结果表明: 片状石墨增强钡酚醛树脂基复合材料在平均功率密度为1700 J/cm²的重频激光辐照下的热烧蚀率为32.8 μg/J, 耐激光烧蚀性能明显高于碳纤维增强的钡酚醛树脂基复合材料和钡酚醛树脂; 片状石墨增强钡酚醛树脂基复合材料中的片状石墨呈近平行的层状分布方式, 在激光辐照过程中能对入射激光起到平面反射作用, 从而有效地降低激光辐照的能量沉积; 片状石墨的片型对复合材料的耐烧蚀性能有影响, φ0.5 mm的片状石墨增强的复合材料的耐激光烧蚀性能最好.     

Reduced Aggregation and Cytotoxicity of Amyloid Peptides by Graphene Oxide/Gold Nanocomposites Prepared by Pulsed Laser Ablation in Water

A novel and convenient method to synthesize the nanocomposites combining graphene oxides (GO) with gold nanoparticles (AuNPs) is reported and their applications to modulate amyloid peptide aggregation are demonstrated. The nanocomposites produced by pulsed laser ablation (PLA) in water show good biocompatibility and solubility. The reduced aggregation of amyloid peptides by the nanocomposites is confirmed by Thioflavin T fluorescence and atomic force microscopy. The cell viability experiments reveals that the presence of the nanocomposites can significantly reduce the cytotoxicity of the amyloid peptides. Furthermore, the depolymerization of peptide fibrils and inhibition of their cellular cytotoxicity by GO/AuNPs is also observed. These observations suggest that the nanocomposites combining GO and AuNPs have a great potential for designing new therapeutic agents and are promising for future treatment of amyloid‐related diseases.     

脉冲激光气相沉积技术现状与进展

介绍了脉冲激光沉积法(PLD)制备薄膜技术的原理、特点和这一研究领域的现状，着重介绍了脉冲激光沉积薄膜技术的研究动态和进展情况。大量研究表明，脉冲激光沉积法是一种最好的制备薄膜的方法之一。     

纳米材料在树脂基烧蚀材料中的应用

综述了纳米材料在树脂基烧蚀材料中的应用。概述了纳米材料的特性，介绍了纳米炭粉、纳米炭纤维、蒙脱土及多面体低聚半硅氧烷（POSS）等纳米材料在烧蚀材料中的应用概况，并提出了纳米材料在这一领域的发展方向及存在问题。     

碳纳米管构成的二维和三维碳纳米材料的研究进展

碳纳米管(CNTs)可以构成水平排列、垂直排列膜以及多种三维结构碳纳米材料.介绍了 CNTs构成的二维和三维碳纳米材料的分类,综述了其制备方法和应用的研究进展,探讨了该研究领域需要解决的问题以及今后可能的发展前景.     

各向异性银纳米材料的制备及生长机制研究进展

银纳米材料具有许多特异性能,在电学、光学、催化等领域得到了广泛应用,其性能在很大程度上受到形貌、尺度、晶体结构和结晶度等因素的影响,因而研究银纳米材料形貌和尺度的可控制备具有十分重要的意义。从水体系和非水体系两方面综述了液相化学还原法制备银纳米材料的研究工作进展,详细论述了线(棒)形、片(盘)形、立方体形等特异形貌银纳米粒子的制备方法和实验条件;探讨了银纳米材料各向异性形貌的影响因素;提出了不同形貌银纳米晶的形成机理。分析指出晶种的晶型结构尤其是缺陷结构对晶体的最终形貌有很大影响;加入表面修饰剂是防止银纳米颗粒团聚和控制形貌的有效方法。提出了此类研究目前存在的主要问题,展望了其发展方向和趋势。     

Pulsed Laser Modulated Shock Transition from Liquid Metal Nanoparticles to Mechanically and Thermally Robust Solid–Liquid Patterns

In this work, a general mechanism is discovered to form liquid‐metal‐based, stable and stretchable conductive patterns on rigid and soft substrates. It is discovered that pulsed laser irradiation of liquid metal nanoparticles (LMNPs) with tunable conditions can induce transformation to stable and stretchable solid–liquid (S–L) dual phases on various surfaces. Formation of this unique solid–liquid composite phase is the key to change the wetting behavior of the conductive patterns on various substrates and enables mechanically stable patterns on various substrates. Pulsed‐laser‐driven thermo‐mechanical shock momentum is important for rupture and joining of the LMNPs, providing much better control than the traditional mechanical sintering. The solid nanophase forms a nanoporous matrix filled with and wetted by the LM, thereby providing a stabilization mechanism for the S–L composite patterned thin film. The mechanical and thermal reliability of the solid–liquid patterns is investigated. The S–L patterns can stretch up to 30% strain and cycle stably for 7000 cycles. It can be heated up to 177 °C with an input power of 0.58 W. The solid–liquid composite film provides great opportunity for various applications as a flexible conductor with unique mechanical and physics properties and further inspires design of LM devices for completely exposed applications.     

Graphite Melting and Properties of Liquid Carbon

The results of fast heating (by electrical pulse current) of highly oriented pyrolytic graphite specimens are presented. Experimental data are obtained for graphite melting: the enthalpy of solid and liquid phases under melting, the heat of melting, and the heat capacity of solid and liquid phases near melting. Liquid carbon resistivity is measured under fast heating of cylindrical graphite specimens in thick-walled sapphire capillary tubes. Preliminary data for the isobaric heat capacity C _p for liquid carbon up to 10,000 K and for the isochoric heat capacity C _v up to 8000 K are presented.