紫外光刻法制备图案化聚合物纳米管/线阵列的研究

探讨了紫外光刻技术制备图案化聚合物纳米管/线阵列的方法,研究制备过程中的各种影响因素,并找到了最佳的实验条件。采用溶液浸润法,成功制备了不同图案的聚合物纳米结构阵列。溶液浓度为6%(质量分数),得到的是聚合物纳米管阵列;溶液浓度为10.0%(质量分数),得到的是聚合物纳米线阵列。     

模板浸润法制备聚苯乙烯纳米管阵列

采用一种简单的物理技术——聚合物溶液或熔体浸润多孔阳极氧化铝(AAO)模板的方法,在孔径仅为200nm的AAO模板中制备聚苯乙烯(PS)纳米管阵列。SEM和TEM测试结果表明：熔体法制备的纳米管壁厚约为110nm;5．0wt％和10．0wt％的PS溶液制备的纳米管壁厚分别为70nm和80nm。并初步探索了模板法制备聚合物纳米管的多次浸润机理。     

模板浸润法制备可生物降解聚合物纳米管和纳米线

以孔径为200nm的阳极氧化铝（AAO）为模板，用简单的物理方法制备了生物可降解聚合物聚己内酯（PCL）的纳米管、线及其阵列结构。SEM和TEM测试结果表明：熔融法在120℃和140℃都能制得整齐的纳米管阵列结构，管径均匀，约300nm。在溶液法中，5％浓度的溶液制得了杂乱的纳米管，而10％浓度的溶液制得的是纳米线阵列，直径在200nm左右。     

模板浸润法制备聚合物纳米管阵列

以孔径为200nm的多孔氧化铝膜（AAO）为模板、常规分子量的通用聚合物为原料,采用聚合物溶液或熔体浸润模板纳米孔的物理技术,进行了多种聚合物纳米管的制备研究。结果表明：聚苯乙烯、尼龙66、聚丙烯、ABS、热塑性聚氨酯等多种聚合物纳米管及其纳米管阵列成功制得。运用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察了纳米管的微观形貌和阵列结构。并探讨了聚合物性质、纳米管制备工艺与纳米管结构的关系,初步探索了多孔模板法制备聚合物纳米管的机理。     

恒流法制备图案化的阳极氧化铝模板

采用紫外线光刻技术在铝片上生成预设图案,用恒流二次氧化法在图案化的铝片上生长AAO,以此模板制备了PS和Cu纳米线阵列.采用扫描电子显微镜(SEM)分析.结果表明,制备的图案是直径5μm的圆形组成,圆形图案中·心之间距离是10μm,每个圆中生长了均匀的AAO,孔径大约为60～80nm.     

溶液浸润法制备PS纳米管及其形成机理的初探

首次以孔径仅有200nm的阳极氧化铝(AAO)为模板，采用聚合物溶液浸润模板的物理技术，通过不同方法成功制备了常规分子量的PS纳米管及其阵列结构。SEM和TEM测试结果表明，有效地调整和控制制备方法和工艺，可制备出不同管壁厚度的聚合物纳米管．也可制备出管壁带有多孔的纳米管，还可制备出纳米线。探索了多孔模板法制备聚合物纳米管的机理。     

模板法制备DyCoxZnyOz纳米管阵列及磁性研究

采用减压抽滤法在多孔阳极氧化铝模板（AAM）纳米孔道中构筑DyCo_xZn_yO_z纳米管阵列,采用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）观察DyCo_xZn_yO_z纳米管阵列和单根纳米管形貌,用选区电子衍射（SAED）、X-射线衍射（XRD）及能量色散谱（EDS）表征纳米管的结构和元素组成,结果表明,DyCoxZnyOz纳米管为非晶态结构,纳米管元素组成的原子百分比Dy：Co：Zn：O为4.86：1.67：1.70：91.77,质量百分比Dy：Co：Zn：O为32：4.42：4.07：59.51。以振动样品磁强计（VSM）研究了DyCo_xZn_yO_z纳米管阵列磁性能,实验结果表明,DyCo_xZn_yO_z纳米管阵列易磁化方向为垂直于纳米管阵列方向,磁各向异性源于形状各向异性,DyCo_xZn_yO_z纳米管阵列具备软磁体特征。     

多孔模板法制备热塑性聚氨酯(TPU)纳米管

采用聚合物溶液和熔体浸润多孔阳极氧化铝（AAO）模板的物理方法,成功制备了通孔的热塑性聚氨酯（TPU）纳米管及其阵列结构．扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（1EM）测试表明：有效地调整溶液滴加量可制备出不同结构的聚合物纳米管阵列．以浓度为7．0％（wt）TPU溶液为例,研究了溶液滴加量对纳米管结构之间的关系,2μL为制得TPU纳米管阵列结构的最佳滴加量．并探索首次浸润程度对纳米管结构的影响,完善了模板浸润法的多次浸润机理．     

图案化金属铜纳米线阵列的制备与表征

采用紫外线光刻技术与电化学沉积相结合的方法,成功制备了不同图案的铜纳米线阵列:一种是圆形图案;另一种是QDU图案.首先利用紫外线光刻技术在多孔阳极氧化铝模板(AAO)生成预设图案,以此作为"二次模板";再利用电化学方法将铜纳米线沉积到"二次模板"的开孔中.扫描电镜(SEM)测试结果表明,大面积、高规整的铜纳米线图案阵列各自独立地立在基底上, 同时,用电子能谱(EDS)分析了铜纳米线的化学成分.透射电镜(TEM)也探测到了铜纳米线的微结构.     

聚苯乙烯一维纳米阵列的图案化

采用紫外线光刻技术在阳极氧化铝模板(AAO)上生成预设图案,用物理浸润的方法在图案化的模板上生长聚苯乙烯,最后用NaOH和磷铬酸溶液分别溶解模板.采用扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱(EDS)分析.结果表明,制备的图案是直径5μm的圆形组成,圆形图案中心之间距离是10μm,每个圆中长满一维纳米阵列,其纳米特性没有变化.     

End-closed NiCoFe-B nanotube arrays by electroless method

A novel approach is obtained during the fabrication of NiCoFe-B nanotube arrays via electroless method. Porous anodic aluminum oxide (AAO) templates fabricated by anodization of aluminum foil were sensitized using PdCl₂ solution and immersed into electroless plating baths at room temperature to produce nanotube arrays. Compositional and morphological properties of the nanotube arrays are characterized. Results indicates the formation of end-closed nanotubes with the dimension of 100-130 nm in outside diameter, which is determined by the pore size of the AAO template, and about 15 nm in thickness of tube walls. The possible formation mechanism of end-closed metallic nanotube arrays is discussed.     

模板法制备聚乙烯咔唑纳米结构中的浸润转变

采用溶液浸润多孔阳极氧化铝模板(AAO)的方法,在孔径为200nm的AAO模板中制备功能聚合物聚乙烯咔唑(poly(vinyl carbazole),PVK)一维纳米结构.SEM和TEM测试结果表明,2.5%和3.5%(质量分数)的PVK溶液可制得纳米管,其外径约为200nm,管壁厚度分别为30与70nm;而5.0%与10.0%(质量分数)的PVK溶液可制得纳米线,其直径约为200nm.提出了溶液浸润模板法中的完全浸润体系和部分浸润体系以及临界浸润浓度Cw.     

V掺杂TiO2纳米管阵列的制备及光催化研究

以钒钛合金为原料,应用阳极氧化法制备出高度致密、有序的V掺杂TiO2纳米管阵列。应用扫描电镜(SEM)和粉末X光衍射仪(XRD)表征分析纳米管阵列的形貌和结构,结果表明在浓度不同的HF电解液下制备出径向不同的纳米管阵列,电解液浓度(0.5%～1.5%(质量分数)),管径变化(39.7～72.7nm)。在室温、可见光照射条件下,以10mg/L的亚甲基蓝溶液为模拟污染物进行光催化降解试验,研究了其光催化性能。结果显示V掺杂TiO2纳米管阵列光催化性能优于纯TiO2纳米管,且在HF电解液浓度为1.0%(质量分数)时制备出来的TiO2纳米管光催化降解有机毒物性能最佳。     

多孔氧化铝模板结合sol-gel旋转涂敷法制备PZT纳米管

利用溶胶-凝胶旋转涂敷法在通孔的多孔阳极氧化铝(PAA)模板中制备了锆钛酸铅(PZT)纳米管,研究了溶胶浓度对样品形貌的影响。利用SEM和TEM观察了纳米管阵列和单根纳米管的形貌,采用XRD和EDS图谱分析了纳米管的相结构和化学元素组成。结果表明合成的PZT纳米管结晶良好,具有钙钛矿结构(属于四方晶系);纳米管具有较高的韧性但表面较粗糙,直径和管壁厚度分别约为75和7nm,直径与原始PAA模板的孔径相吻合。在一定范围内调节PZT溶胶的浓度(0.1～0.4mol/L),均能在PAA模板的孔洞中形成PZT多晶纳米管,且组成PZT纳米管的晶粒随着溶胶浓度的增加而变大。     

TiO_2纳米管阵列的制备及其光电化学性质研究

以H3PO4/NH4F水溶液为电解液,在20V下阳极氧化钛片1h制得TiO2纳米管阵列,其管径约为100nm,管长约800nm。经不同温度煅烧后,利用FESEM、XRD和光电化学分析测试系统分别对纳米管阵列的形貌结构、晶相组成以及光电化学性质进行研究。光电化学特性研究结果表明600℃热处理后性能最佳。当前体系中所制备的薄膜结构上高度有序,光电化学性质优良,作为光电极材料在太阳能光电转换、光催化等领域具有广阔的应用前景。     

模板法制备纳米TiO2及其对纤维素纺织品的抗紫外整理

以廉价无机盐为原料，纳米碳黑作为模板，采用模板法制备了小粒径、窄分布的无团聚纳米金红石TiO2粉体，并用激光粒度分析仪、X射线衍射仅、透射电镜（TEM）、紫外分光光度计等手段对纳米TiO2结构性能进行了表征，研究了纳米TiO2粉体对纤维素织物的抗紫外线整理效果，结果表明：采用模板法所制备的TiO2粉体粒度小（17．56nm）、分布均匀、分散稳定性好；平均粒径为30nm左右的纳米TiO2整理后的纤维素织物抗紫外线效果明显提高。模板碳黑在前驱体的制备以及热处理转相过程中发挥了良好的阻团聚作用。     

硅掺杂TiO2纳米管阵列的制备及光电催化活性的研究

通过电化学沉积,在阳极氧化法制备的高度有序TiO2纳米管阵列表面均匀地沉积Si元素.扫描电子显微照片显示Si掺杂的TiO2纳米管垂直于基底定向生长.X射线衍射分析表明,所引入的Si可能掺入到TiO2的晶格中,因而提高了TiO2的热稳定性,抑制了金红石相的生成及晶粒的长大.紫外-可见漫反射分析表明Si掺杂的TiO2纳米管吸收边带发生了明显的蓝移,并且在紫外区的吸收强度明显增强.与未掺杂的TiO2纳米管相比,Si掺杂TiO2纳米管电极的紫外光电化学响应显著提高,其光电流密度是未掺杂的1.48倍.硅掺杂TiO2纳米管阵列光电催化降解五氯酚的动力学常数(1.651h-1)是未掺杂TiO2纳米管电极(0.823h-1)的2.0倍.