银纳米线薄膜玻璃的制备及偏振性能研究

在玻璃表面镀膜是一种通过表面改性获得功能玻璃的有效方法,采用提拉工艺在玻璃表面制备具有高度取向的银纳米线薄膜。利用紫外可见光度分光仪和超景深三维视频显微镜等设备研究不同银纳米线含量、提拉速率对玻璃透过率、消光比等光学性能的影响。结果表明：银纳米线薄膜玻璃在银纳米线质量分数为2%、拉提速率为20 mm/min时,消光比在530 nm处达到24.2 dB,且在500～1 050 nm波长范围内消光比值达到20 dB以上,此时银纳米线薄膜玻璃的整体偏振性能最佳。这种制备方法有望降低大规模组装功能性纳米级电子和光子结构的成本。     

生物化工

纳米科技研究中的新热点 ——纳米生物化学研究 最近,生物大分子DNA、多聚核苷酸被用来作为分子模板,通过改变DNA分子大小、形状和组合来控制半导体纳米材料的大小、形状、取向和组装等,合成半导体纳米线、量子环、量子点。Murply等研究了DNA与CdS纳米族的相互作用,目的是发展DNA探针诊断技术,一旦取得突破将对DNA芯片生物信息技术,建立快速高效的基因疾病诊断技术起到巨大推动作用。(李哲元)     

CoO/CdSe复合材料的制备、表征及其光学特性

采用水热法在FTO导电玻璃上制备出Co O纳米线,并将Cd Se纳米颗粒电沉积在Co O纳米线上得到Co O/Cd Se复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等研究样品的物相结构、微观形貌和光学特性。研究表明,所得样品由立方相Co O纳米线和六方相Cd Se纳米颗粒组成,且Cd Se纳米颗粒组装在Co O纳米线表面,成功制备Co O/Cd Se复合材料。光学特性研究表明,Co O/Cd Se复合材料比Co O纳米线表现出更为优异的光吸收性能。     

CoO/CdSe复合材料的制备、表征及其光学特性

采用水热法在FTO导电玻璃上制备出Co O纳米线,并将Cd Se纳米颗粒电沉积在Co O纳米线上得到Co O/Cd Se复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等研究样品的物相结构、微观形貌和光学特性。研究表明,所得样品由立方相Co O纳米线和六方相Cd Se纳米颗粒组成,且Cd Se纳米颗粒组装在Co O纳米线表面,成功制备Co O/Cd Se复合材料。光学特性研究表明,Co O/Cd Se复合材料比Co O纳米线表现出更为优异的光吸收性能。     

氧化锌纳米线介电电泳组装及电学特性的实验研究

为了将氧化锌(ZnO)纳米线有效集成到微纳器件上,采用介电电泳法对一维材料ZnO纳米线进行组装。研究了介电电泳(DEP)组装过程中外加交变电压幅值、ZnO纳米线悬浮液质量浓度和外加电场作用时间等组装参数对组装结果的影响,结果表明,组装到电极间ZnO纳米线的数量随着上述参数值的增大而增加。同时,对组装后的ZnO纳米线进行了电学性质测量以及组装形态和接触电阻分析,组装后ZnO纳米线的Ⅰ-Ⅴ特性曲线近似呈线性,且在紫外光照射下,ZnO样件显示出良好的响应特性。     

石墨烯柔性导电膜制备成功

北京大学纳米化学研究中心的研究人员开发出一种新的卷对卷连续快速生长石墨烯薄膜的方法,并开发了卷对卷热压印—电化学快速鼓泡转移方法,实现了石墨烯从铜箔生长基底直接向工业用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)柔性透明塑料基底的连续化无损转移,从而制备了高品质PET／石墨烯柔性塑料电极。在此基础上,研究人员在石墨烯快速转移过程中,将金属纳米线（银纳米线、铜纳米线等）网络直接封装在石墨烯与柔性塑料基底之间,批量制备了PET／石墨烯／金属纳米线的复合型柔性导电薄膜。     

基于取向聚氨酯纳米纤维与碳纳米管构筑多层结构能源转换纱线

采用静电纺丝法实现了高取向度和高力学性能聚氨酯纳米线毛毡宏观组装体的制备，并利用改性的碳纳米管与纳米线毛毡通过喷涂的工艺进行层层结合，形成多层复合的、具有碳纳米管连续相分布的复合螺旋能源转换纱线，其在拉伸与复原过程中可输出上百毫伏的电压，展现了在电学、力学等方面优异的性能。该复合螺旋纱线，具有优异的可拉伸性能，拉伸至原长度的140%后，仍可以保持高效稳定的电学输出性能。并且，由静电纺丝工艺带来的高孔隙率在拉伸与复原过程对电解液中离子的嵌入脱出提供了更高的通量。该研究为开发能源纤维的实际应用提供了研究基础与参考价值。     

基于Ostwald ripening自组装工艺的银纳米颗粒活性衬底的高稳定性

利用Ostwald ripening自组装工艺对拉曼增强衬底进行处理,得到粒径和密度不同的银纳米颗粒拉曼增强衬底。用龙胆紫生物大分子作为探针,对其表面增强拉曼散射（SERS）和表面增强荧光（SEF）进行研究发现,拉曼和荧光光谱强度存在着相似的变化趋势,且随着自组装工艺时间的递增,强度的变化趋于稳定。研究结果表明：Ostwald ripening自组装工艺可以优化SERS和SEF增强效果及其稳定性,故其可为研制具有长期稳定性、低成本的基于SERS和SEF效应生物化学传感器件提供研究基础。     

LB膜技术的应用研究进展

LB膜技术是在分子水平上制备有序分子超薄膜的先进技术。对LB膜技术的研究和应用进行了综述，介绍了目前LB技术在实现超微细粒子的二维有序组装，在光学，电化学器件和气体传感器中的应用以及通过LB膜技术组装生物仿生膜等方面的最新研究成果。     

基于环糊精的纳米功能组装体的研究进展

通过分子自组装形成稳定和结构可控的材料是现在功能材料学、生物学的焦点,构筑纳米尺寸的功能性分子自组装体更是接近生命现象和过程的本质。基于环糊精的超分子组装以其选择性、可调控性和生物相容性等优势引起了广泛关注。本文就近十年来基于环糊精的纳米尺寸的功能组装体的研究进展进行简要综述,包括修饰环糊精的软连接自组装,环糊精轮烷、聚轮烷、纳米线、纳米管、纳米笼的设计、构筑及其更高级组装,以及环糊精与纳米粒子的分子组装和基于环糊精的分子机器。     

超顺磁性γ-Fe2O3纳米线的制备

通过硬质氧化法制备了孔径为150 nm,孔间距为230 nm的氧化铝模板。采用共沉淀法合成了具有超顺磁性的γ-Fe_2O_3纳米颗粒,其平均直径为8 nm。通过自下而上的组装工艺,将聚丙烯酸改性后带负电荷的γ-Fe_2O_3纳米颗粒和带正电荷的阳离子聚电解质聚合物在氧化铝模板的孔洞中组装成γ-Fe_2O_3纳米线阵列,并用SEM观察其形貌。采用振动样品磁强计(VSM)测得所制备的纳米线阵列的剩磁和矫顽力接近于零,说明该纳米线阵列具有超顺磁性。     

氧化钛纳米线阵列的溶胶凝胶模板合成与表征

采用二次阳极氧化工艺制备了高度规则排列的多孔氧化铝（PAA）模板,并利用模板法与溶胶-凝胶法结合的模板组装技术制备了氧化钛纳米线阵列,得到了直径在50 nm左右,线间距约为50 nm的纳米线阵列.研究了模板组装过程不同压力条件对溶胶向模板孔洞中填充度的影响,发现在一定的负压条件下,有利于PAA孔中气体的排出,得到高的溶胶填充度,进而制备出高质量的纳米线阵列.分别通过SEM及XRD技术表征了PAA模板及纳米线的形貌及相结构.SEM观察发现纳米线彼此平行,表面光洁,不存在龟裂,纳米线的长度和直径与所使用模板的厚度和直径一致,表明纳米线的生长受控于模板;XRD分析表明模板为单一的θ-Al₂O₃晶型,纳米线为锐钛矿型TiO₂.     

功能性铝阳极氧化膜的研究与表征

铝阳极氧化膜由于具有孔径分布均匀、空洞之间互相不连通、取向一致等特点而在纳米结构材料中得到广泛研究，对铝阳极氧化膜及其合成的纳米线表征，是开展铝阳极氧化膜研究的关键。本研究制备了铝阳极氧化模板和纳米线，介绍了常用的表征方法，利用这些方法对铝阳极氧化模板进行了表征，并对铝阳极氧化膜的表征与表征方法的前景进行了展望。     

超增溶自组装制备纳米氧化镍

采用超增溶自组装合成了纳米氧化镍,并通过透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、N2吸附脱附BET法和热重分析（TG）表征了其结构。结果表明,形成的纳米粒子分散性良好,粒径分布较窄(10～20 nm),晶粒度良好,微晶晶化比较完全,氧化镍纳米粒子具有较大的孔径,比表面积和孔容符合纳米粒子特性。确定了超增溶自组装制备纳米氧化镍的最佳工艺条件。     

利用铝阳极氧化膜电镀制备纳米材料

铝阳极氧化膜由于具有孔径分布均匀、空洞之间互相不连通、取向一致等特点,在纳米结构材料中获得广泛研究,对铝阳极氧化膜及其合成的纳米线表征,是开展铝阳极氧化膜研究的关键.首先制备了铝阳极氧化模板,随后通过电镀法制备了纳米线,并对铝阳极氧化模板和纳米线进行了表征.最后,文章对铝阳极氧化膜的研究前景进行了展望.     

纳米金修饰电极的电化学研究

将由柠檬酸三钠与氯金酸制备的纳米金颗粒利用自组装方法修饰于金电极表面形成纳米金修饰电极,运用N5粒度测定仪、透射电子显微镜（TEM）和原子力显微镜（AFM）对纳米颗粒及其修饰电极进行了表征。利用循环伏安法（CV）与交流阻抗法（EIS）研究了纳米金修饰电极的电化学性质。     

导电聚合物纳米纤维的成型

系统论述了纳米纤维成型加工新方法和导电聚合物纳米级长丝、原纤及纳米线的成型 ,提出了纳米纤维未来的潜在研究方向。指出静电纺丝法可制得导电聚合物纳米长丝 ,其直径取决于纺丝工艺参数 ;模板合成法可制得导电聚合物纳米原纤及其取向阵列 ,其直径及长度与所用模板孔径及厚度一致 ;电化学合成法可制得聚苯胺和富勒烯衍生物掺杂聚苯胺的纳米线及其电接触性良好的二维、三维非周期纳米网络。聚苯胺长丝的最小直径已控制在 1 0 0nm以下 ,聚苯胺分别与聚氧乙烯和聚苯乙烯形成的共混纤维最小直径分别为 950nm和 72nm ,聚吡咯原纤直径可达 30nm。导电聚合物纳米纤维的电导率随直径下降而急剧上升 ,展示出诱人的性能及应用前景     

一维纳米硼酸盐研究进展：从基础热力学到工程实践

纳米线/棒/管/带/晶须等纳米材料由于其独特的一维（1D）结构及在电子、光学、催化、能源、环境和医药等领域的广泛应用前景而成为研究的热点之一,而硼酸盐则由于其多变的组成及其在众多领域内的独特性能及应用受到了广泛关注。重点围绕碱/碱土金属硼酸盐,从基础热力学、控制合成、应用开发、工程实践等方面对1D纳米硼酸盐材料的最新研究成果进行了综述。此外,对1D纳米硼酸镁的熔融盐（MSS）、化学气相沉积（CVD）等传统高温工艺及本课题组多年来所致力的水热-热转化（HTC）法制备进行了客观比较,结果表明,HTC法在形貌控制合成乃至中试放大等方面具有一定优势。最后以硼酸镁纳米晶须为例,从前述4个方面对目前1D纳米硼酸盐研究中所存在的问题、尤其是针对腐蚀性技术瓶颈的绿色水热合成及其工程实践对策进行了分析和展望。     

多段异质纳米线研究取得进展

最近,中科院固体物理所盂国文小组在“多段异质纳米线与纳米管组成的分支结构”研究方面取得进展。科研人员以分支形貌孔的氧化铝为模板,采用电沉积（生长纳米线）与化学气相沉积技术（生长纳米管）结合,获得了4种由纳米线／纳米管联结组成的复杂分支结构。在此基础上,他们在化学气相沉积前,用选择腐蚀技术腐蚀掉一小段纳米线．紧接着在纳米线的两端生长纳米管,从而筑了3种由纳米管／纳米线／纳米管组成的三段异质分支纳米结构。     

水热法制备羟基氧化镓纳米晶体

提供一种以氧化镓为原料,140℃下用水热法制得不同长径比的羟基氧化镓纳米棒和纳米粒子的新工艺。研究了溶液的pH、水热时间及水热温度对纳米羟基氧化镓晶体粒子形态及尺寸的影响。采用X射线衍射（XRD）,透射电镜（TEM）等方法对制备的纳米羟基氧化镓形貌进行了表征。结果表明,溶液的pH增大,羟基氧化镓纳米棒的长径比增大,pH=12时,得到单分散性纳米粒子;延长水热时间,酸性条件下样品形貌基本不变,碱性条件下纳米棒长度及长径比变大;水热温度为180℃时,形成由纳米线组成的骨状纳米棒样品。