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。     

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.     

生物分子模板法制备低维金属纳米材料研究进展（Ⅱ）

本文概述了蛋白质、DNA等生物分子模板表面化学沉积制备低维金属纳米材料的最新研究进展。蛋白质可自组装形成不同层次的纳米结构,而DNA分子可自组装形成纳米线和网状结构。这些不同的纳米结构可作为模板,化学沉积,制备金属纳米管、纳米线等一维或二维纳米材料。金属纳米管和纳米线具有导电、导热、磁性和具有特殊的量子效应,在电磁活性复合材料,可控缓释系统、纳米器件和纳米电路等领域有重要的应用前景。     

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。     

生物分子模板法制备低维金属纳米材料研究进展(I)

概述了脂类、蛋白质、DNA等生物分子模板表面化学沉积制备低维金属纳米材料的最新研究进展.脂类、蛋白质和DNA分子可自组装形成不同的纳米结构,如纳米管和纳米线等.这些不同的纳米结构可作为模板,化学沉积制备不同的低维金属纳米材料.金属纳米管具有高强度、导电、导热、磁性,在电活性复合材料,药物和海洋防污剂的可控缓释等领域有重要的应用;金属一维纳米线具有特殊的量子效应,可用于纳米器件和纳米电路的开发.该研究可以帮助人们将生物学知识转变为材料学知识,该方法是分子自组装纳米材料和纳米结构走向工程应用的重要途径之一.     

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。     

聚吡咯纳米线（管）的制备及应用前景

聚吡咯纳米线（管）是一种极具应用潜力的新材料。本文综述了聚吡咯纳米线（管）的制备方法,包括模板法、非模板法、自组装法的研究现状,展望了聚吡咯纳米线（管）在电极、光电化学、医学等领域的应用前景。     

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.     

阳极氧化铝样模法制备纳米线阵列的发展概况

对金属纳米线的研究和发展进行了回顾和展望:在多孔阳极氧化铝模板上可制备出不同直径和长度的纳米管或纳米线阵列;所制备的纳米线有着光、电、磁、催化等特性,具有广泛的用途及发展前景.     

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。     

模板法制备一维聚合物纳米材料的研究进展

一维聚合物纳米材料具有特殊的结构和性能，在纳米器件、药物释放、纳米传感器等方面有应用前景。采用模板法可以制备结构可控、排列规整的一维聚合物纳米材料。通常选用具有纳米孔洞的多孔膜作模板，通过在模板孔洞中进行电化学或化学聚合，或将聚合物的溶液或熔体引入孔洞中进行制备。文中综述了近年来采用模板法制备一维聚合物纳米材料的研究进展。     

多级孔材料研究进展

多孔材料具有孔隙率高、比表面积大、导热系数低、体积密度小及化学性质稳定等优点,在吸附与分离、催化剂载体、隔热材料、能量储存、传感器等领域拥有广阔的应用前景。基于孔直径的大小可将多孔材料分为三类:孔径大于50nm的大孔材料(Macroporous materials),孔径介于2～50nm的介孔材料(Mesoporous materials)和孔径小于2nm的微孔材料(Microporous materials)。但是,由于孔径的限制,这三类材料的应用均存在一定的局限性。多级孔材料兼具通透性好、孔隙结构发达、体积密度小、比表面积和孔体积大等优点,打破了传统单级孔材料孔结构单一的局限,因此越来越受到研究人员的关注。然而,多级孔材料在制备中仍存在较多问题。例如,其合成过程通常会涉及到两种及两种以上的方法,制备工艺复杂;现有的多级孔材料的制备成本高,孔结构难以控制。因此,研究者们主要从优化多级孔材料的制备工艺以及降低生产成本等方面入手,制备出孔径均一且可控的多级孔材料。多级孔材料主要有大孔-介孔材料(Macro-mesoporous materials)、微孔-介孔材料(Micro-mesoporous materials)以及含有两种或多种不同孔径的介孔-介孔材料(Meso-mesoporous materials)。大孔-介孔材料常见的制备方法有模板法、发泡法、溶胶-凝胶法及熔盐法等;微孔-介孔材料的主要制备方法有化学活化法、模板法和水热法等;介孔-介孔材料的制备方法主要有水热法、模板法、溶胶-凝胶法及自组装法等。本文综述了近年来多级孔材料的最新研究进展,分别对大孔-介孔、微孔-介孔及介孔-介孔材料的制备方法进行了介绍,并简要分析了未来本领域研究的发展趋势。     

Fabrication and growth mechanism of one-dimensional Heusler alloy nanostructures with different morphologies on anodic aluminum oxide template by magnetron sputtering

Heusler alloys are a kind of intermetallic compounds with highly-ordered arrangement of atoms. Many attractive functional materials have been developed in Heusler alloys. Due to the application requirements of materials in new-generation electronic devices and spintronics devices, one-dimensional nanostructured Heusler alloys with special functions are needed. In this work, it is proposed to grow one-dimensional Heusler alloy nanostructures (1D-HA-NSs) by magnetron sputtering plus anodic aluminum oxide (AAO) template. Nanowires with different shapes, amorphous-coated (AC) nanowires and nanotubes were successfully grown for several Heusler alloys. AC nanowires are the unique products of our method. Heusler alloy nanotubes are reported for the first time. The one-dimensional nanostructures grow on the surface of the AAO substrate rather than in the holes. The top of the pore wall is the nanostructure growth point, the shape of which determines the morphology of the nanostructures. A general growth mechanism model of one-dimensional nanostructures on AAO template was established and further confirmed by experimental observation.     

聚吡咯/钒氧纳米管复合阴极材料的制备及其电化学行为研究

以V2O5粉末和过氧化氢为原料,十六烷基胺为模板剂,利用水热合成法制备钒氧纳米管,然后结合阳离子交换技术,用导电聚合物聚吡咯修饰替换钒氧纳米管中的有机模板剂,成功制备了聚吡咯/钒氧纳米管复合材料。借助透射电子显微镜和傅里叶红外光谱观察和分析了修饰前后纳米管的形貌和结构变化,实验结果证实聚吡咯不但成功修饰替换了钒氧纳米管中的有机模板剂,而且还很好地保持了纳米管的管状结构。采用恒流充放电和循环伏安分别测试了修饰前后样品的电化学性能,测试结果表明导电聚合物聚吡咯的修饰替换极大地提高了电极材料的首次充放电比容量和循环稳定性,循环伏安结果和20次循环后的表面形貌分析也进一步证实了这一结论。由于聚吡咯具有高的电导率和良好的柔韧性,不仅提高了复合纳米管材料的电导率,而且还改善了复合纳米管材料的结构稳定性。     

Single Carbon Fibers with a Macroscopic‐Thickness, 3D Highly Porous Carbon Nanotube Coating

Carbon fiber (CF) grafted with a layer of carbon nanotubes (CNTs) plays an important role in composite materials and other fields; to date, the applications of CNTs@CF multiscale fibers are severely hindered by the limited amount of CNTs grafted on individual CFs and the weak interfacial binding force. Here, monolithic CNTs@CF fibers consisting of a 3D highly porous CNT sponge layer with macroscopic‐thickness (up to several millimeters), which is directly grown on a single CF, are fabricated. Mechanical tests reveal high sponge–CF interfacial strength owing to the presence of a thin transitional layer, which completely inhibits the CF slippage from the matrix upon fracture in CNTs@CF fiber–epoxy composites. The porous conductive CNTs@CF hybrid fibers also act as a template for introducing active materials (pseudopolymers and oxides), and a solid‐state fiber‐shaped supercapacitor and a fiber‐type lithium‐ion battery with high performances are demonstrated. These CNTs@CF fibers with macroscopic CNT layer thickness have many potential applications in areas such as hierarchically reinforced composites and flexible energy‐storage textiles.     

氮掺杂二氧化钛纳米管制备与光催化性能

以多孔氧化铝为模板,采用溶胶凝胶法制备出二氧化钛纳米管,在氨气气氛下进行了氮掺杂。用TEM、XRD、DRS等对其进行了表征,并通过降解碱性藏花红溶液研究了其光催化的性能。结果表明,用模板法制备的二氧化钛纳米管管径均匀、可控且排向一致,从DRS光谱可以推测出氮掺杂后的二氧化钛纳米管在可见光区有较强的吸收,并且与二氧化钛纳米管相比氮掺杂的二氧化钛纳米管的降解碱性藏花红溶液的效率更高。     

三维石墨烯及其复合材料的制备及在超级电容器中的研究进展

三维(3D)石墨烯及其复合材料具有柔韧性好、比表面积大、功率密度高、力学性能稳定以及离子传输迅速等优良性能,成为材料科学领域备受关注的材料。概述了三维石墨烯材料的基本性质和性能,并对其多元复合材料的制备方法以及在超级电容器储能材料方面的应用研究进展进行了评述。三维(3D)石墨烯常用的制备方法有自组装法、模板导向法和3D打印法等,通过对制备方法进行改进,可以有效调控三维材料的多孔结构、孔径、柔韧性和电子传递速度等性能。三维(3D)石墨烯与过渡金属化合物及导电聚合物复合而成的多元复合物在超级电容器电极材料方面表现出广阔的应用前景。     

Single Crystal Fe Nanowire Arrays Encapsulated by SiO2 Nanotubes

Aligned silicon dioxide nanotubes with diameter of 60-70 nm were synthesized inside the nanoholes of an anodic AI membrane (AAM) template by pressure impregnating the AAM pores with the SiO_2 sol. The Si0_2 nanotubes with different wall thickness were produced by repeating the process. Using the second-order template of porous AAM with silicon dioxide nanotubes, it was fabricated the nanostructure of Fe nanowires encapsulated by SiO_2 nanotubes by electrochemical deposition. Scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscope (TEM) observations show that the nanotubes and nanocables are compact, continuous and uniform. Selected area electron diffraction (SAED) pattern shows the Fe nanowire is a single crystal. The magnetic properties of these samples were checked by a vibrating sample magnetometer (VSM). The coercivities of the samples are greatly improved compared to the corresponding bulk materials.     

Template-synthesized nanotubes through layer-by-layer assembly under charge interaction

Aqueous polymer nanotubes can be assembled by combining the layer-by-layer (LbL) assembly and template technique under charge interaction. This method allows lots of species, especially in an aqueous system to form a tubular structure in the pores of the template. The tubes functions can be readily modified by introducing various functional components. Such assembled nanotubes are often mechanically stable and highly flexible. They have also numerous potential applications in delivering materials.