银纳米材料的可控合成研究

纳米银的形貌、尺寸和尺寸分布可通过采用不同的合成技术和反应条件来调控.在大量阅读文献的基础上对纳米银的可控合成研究进行评述.结合本课题组在可控合成球形银纳米粒子方面的研究,较系统地讨论了纳米银的一些主要制备方法,包括化学还原法、微乳液法、模板法、电化学法、光诱导法、微波辅助还原法、超声波辅助还原法、辐射还原法等等,分析了纳米银制备过程中存在的不足,展望了纳米银合成研究的发展趋势.     

不同形貌Ga2O3纳米材料可控合成工艺研究

通过研究基片种类、加热温度、保温时间、冷却速度及是否加入催化剂等不同工艺参数对低维Ga2O3，纳米材料形貌的影响，确定出合成5种不同形貌β-Ga2O3纳米材料的工艺条件。场发射扫描电镜（FE-SEM）表明5种不同形貌α-Ga2O3纳米材料分别为纳米线、纳米棒、纳米带、纳米环及纳米片。X射线衍射（X-ray）分析结果表明不同形貌纳米材料均为晶格常数日=1．223nm，b=0．304nm，c=0．58nm，a=90°，β=103．7°，γ=90°的单斜晶系β-Ga2O3晶体。     

压电驱动脉动混合可控合成金纳米粒子

在用柠檬酸钠作还原剂还原氯金酸的基础上,提出了一种压电驱动式脉动微混合可控合成金纳米粒子的制备方法。分析了金纳米粒子的合成机理及脉动微混合的工作原理。针对不同的浓度比(Na_3C_6H_5O_7:HAuCl_4)和脉动混合频率设计并开展了相关金纳米粒子可控合成试验,利用紫外可见分光光度计和透射电子显微镜对所得样品的光学特性、粒子粒径、粒子偏差及单分散性进行了表征,分析了浓度比和频率对试验结果的影响。结果表明:利用压电驱动式脉动微混合法,通过控制两相制剂的浓度比和脉动混合频率,一定程度上可以实现金纳米粒子的可控合成。     

银纳米材料的形貌可控制备及电催化氧还原性能

应用多元醇法通过调控NaCl(间接晶种)的量,快捷方便地制备出银纳米线(SNWs)和银纳米粒子(SNPs),采用SEM、EDS、XRD和UV-Vis表征了纳米材料的形貌、元素组成、晶相结构和尺寸分布范围。结果表明,两种银纳米材料形貌均一,均为面心立方晶体结构。通过线性电位扫描法测定发现,SNWs和SNPs在碱性条件下对氧还原反应(ORR)具有不同的电催化活性,SNWs与SNPs对比,其起始还原电位正移70 mV,峰电位正移50 mV,还原峰电流前者是后者的1.8倍。SNWs表现出更好的催化性能。抗醇性能研究表明,SNWs对甲醇具有较好的抗醇性能,而SNPs对乙醇具有较好的抗醇性能,2种纳米材料均对异丙醇的抗醇性能均较差。     

一维纳米TiO_2的可控合成及其应用的研究进展

TiO2是一种重要的多功能无机材料,一维纳米TiO2材料的可控合成是一个十分复杂的过程。由于一维纳米TiO2材料的存在形式多样(包括纳米纤维、纳米丝、纳米带、纳米棒、纳米线和纳米管等),其可控合成的工艺方法也很丰富。综述了一维纳米TiO2材料可控合成的各种方法,包括静电纺丝法、水热合成法、模板法和阳极氧化法等;分析合成过程中参数变化对所合成纳米材料结构和形貌的影响规律;回顾和总结了近年来一维纳米TiO2材料应用的研究进展;对一维纳米TiO2可控合成的研究和应用进行展望,为进一步拓展一维纳米TiO2的存在形式和应用范围提供参考。     

化学法制备形状可控纳米银的研究进展

主要介绍了化学法制备形状可控纳米银的研究进展,对球形、线状、片状、立方状及树枝状纳米银的合成方法和工艺进行了总结归纳,讨论了影响纳米银形貌的主要因素并提出相应的解决措施.     

形貌可控合成铌酸钾纳米结构（英文）

采用简单并可大规模合成的熔盐法,以K_2CO_3和Nb_2O_5为反应物,KC1为熔盐介质,成功合成形貌可控的KNbO3纳米结构,如纳米棒、纳米块。利用XRD和TEM分别对合成粉体的物相结构和微观形貌进行表征,并分析了不同形貌KNbO_3纳米结构形成的反应机制。研究发现,在熔盐环境中,K_2CO_3首先扩散到Nb_2O_5表面形成包覆结构,进一步发生化学反应、成核、生成目标产物KNbO_3。基于静电作用,KNbO_3纳米颗粒在熔盐环境下产生集聚,并生成纳米棒。然而,高温条件下,KNbO_3纳米棒在晶粒边界处出现裂解,导致KNbO_3棒状形貌转变为块状亚微米颗粒。     

尺寸可控空心碳球的水热合成

采用水热法,以糖类(葡萄糖、蔗糖、淀粉)为原料,制备了单分散的碳空心球,解决了水热条件下难以在较大范围内控制尺寸大小的问题,也可作为制备其它球形中空材料的模板。进一步通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X-射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)对最终产物的形貌、组成进行表征。结果表明纳米碳空心球尺寸分布在3.0～6.5μm之间,表面含有官能团-OH,-C=O,COOH。     

纳米银的合成与表征——三种微乳体系的比较研究

利用SDS-环己烷-异辛醇-水、AOT-环己烷-水和AOT-十二烷-水等3种微乳体系分别制备纳米银溶胶,利用紫外-可见光谱和透射电镜对形成粒子进行表征,进而探讨纳米银粒子的形成机制.3种体系中纳米银的共振吸收强度依次减小,半峰宽依次增大,最大吸收波长分别为400,428和435 nm;形成粒子均为球形结构,无团聚现象,但粒子的平均粒度和粒度分布存在明显的差异;3种体系中形成粒子的平均粒度分别为6.46,4.03和1.78 nm.微乳体系中球形胶束为纳米银的形成提供一种独特的微观环境,但由于碰撞导致团聚,微乳液中形成粒子的粒度与形貌和胶束的尺寸和形状并不完全一致,实际形成的纳米银粒子具有一定的粒度分布宽度.     

不同形貌银纳米结构的制备及其光学性质

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂,利用乙二醇还原体系合成了具有不同形貌的银纳米结构,并详细分析了这些银纳米结构的形貌和结构特征。通过紫外-可见吸收光谱检测分析了不同形貌银纳米结构的光学性质;并从实验和理论上详细研究了单根银纳米线的光波导特征。实验表明,单根Ag纳米线是非常有效的波导腔,入射光可通过存在于Ag纳米线表面的表面等离激元辅助在纳米尺度上有效地输运到纳米线最末端而再发射。     

模板法制备结构可控纳米材料的研究进展

综述了模板法制备结构可控纳米材料的研究进展,讨论了模板法可控制备纳米材料的原理及高度有序自组装的纳米多孔Al2O3模板的形成机理。重点介绍了纳米材料的可控制备方法,主要包括纳米多孔Al2O3模板法、聚合物模板法和生物模板法。其中纳米多孔Al2O3模板法又分为电化学纳米多孔Al2O3模板合成法和电化学诱导的溶胶-凝胶方法等。根据材料的物化性能,选用适合的模板,采用合理的工艺路线,可以制备出结构可控的纳米材料。     

室温制备纳米银醇溶胶

在室温下制备了分散性好、稳定性好、粒径分布均匀的高浓度纳米银醇溶胶。采用透射电子显微镜(TEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)对产物的形貌和光学性能进行表征。结果表明,所制备的纳米银为分散均匀的球形粒子,平均粒径为4.8nm。在此反应过程中,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)既作保护剂又作还原剂,作为溶剂的乙醇有利于PVP分子链的舒展,增大了PVP分子与Ag+的接触几率,促进了还原反应的快速进行;另一方面,充分舒展的PVP分子能有效抑制银纳米粒子团聚。     

铜/银合金纳米粒子的制备及表征

研究了铜/银合金纳米粒子的制备方法,用抗坏血酸做还原剂,制备了粒径小的纳米铜粉。由于纳米铜粉的稳定性差,易氧化,为了提高其稳定性,在制备的纳米铜粉中加了少量的Ag+,在纳米铜粉表面还原制备出银纳米层覆盖于在铜上。所制备的纳米铜/银合金纳米粒子稳定性好,具有纳米粒子的效应,有望应用于印制电路的制造。该制备方法可以减少传统印制电路板制作方法的工序,节约资源,且减少对环境的污染。     

耐折高导电性银浆的制备

研究了银片粒径对折叠前后银浆电导率的影响。采用不同粒径的片状银制备了具有良好导电性能的低温固化耐折导电银浆料,将银浆网印在聚酰亚胺基板上,在140 ℃下烧结形成网印电路。用微欧姆计检测了印刷电路的电阻率,对印刷银电路折叠前后的电阻变化进行了检测,并用扫描电镜对其表面形貌进行了研究,分析了导电机理。结果表明,小片Ag作为未连接薄片之间的桥梁,在折叠后填补了空白,形成导电网络,提高了折叠后的银浆导电性能。     

纳米陶瓷涂层制备技术的研究进展

综述了近年来纳米陶瓷涂层制备技术的研究进展,介绍了热喷涂法、冷喷涂法和热化学反应法等技术的研究成果,分析了各种制备技术的优缺点,并展望了今后纳米陶瓷涂层的发展方向.     

银纳米粒子熔化的尺寸效应研究

采用分子动力学方法对银纳米粒子进行了熔化过程的模拟,研究分析了银纳米粒子熔化的尺寸效应问题。仿真结果表明,银粒子固-液相变时,其系统势能在某一温度范围内具有明显的突变,熔化过程类似于非晶体,并且银纳米粒子的熔化温度明显低于块状材料,随着纳米粒子尺寸的减小,其熔点也随之降低,根据仿真结果及理论分析建立了纳米粒子熔点与粒径之间的数值关系,并分析了相关的主导机制。     

纳米二氧化钛薄膜制备研究进展

根据近年来国内外TiO2功能薄膜的研究现状,对化学气相沉积法、水解-沉淀法、液相沉积法、溶胶-凝胶法、溅射法、离子束辅助沉积法等化学和物理制备方法的研究进展进行了综述,并对其优缺点进行了比较和评述.     

纳米银溶胶的固液分离研究

以次磷酸钠液相还原法制备纳米银溶胶,通过添加试剂破坏银溶胶的稳定性,使银粒子产生聚沉或絮凝,分析了纳米银溶胶的稳定条件.考查了加入氨水的工艺条件对从银溶胶中过滤分离纳米银粉的影响,控制溶胶的pH范围可以得到不同粒度的纳米银.用有机碱性混合试剂可使溶胶中的银粒子絮凝,易于固液分离,干燥后的银粉经快速渗透剂T分散后,银粉的粒度小（10 nm～20 nm）、稳定性好.提供了从银溶胶中过滤纳米银粉的新方法,该方法工艺简单、对设备要求低、能耗小、银粉的收率高,易于实现工业化.试样经TEM分析发现,该法制备的纳米银粉粒度小（10nm～40 nm）,分散性好.XRD物相分析证实其为纯的金属银.