金纳米棒的制备及其在光声成像中的应用

该文制备了巯基聚乙二醇（PEG）修饰的金纳米棒,该纳米材料在近红外区具有良好的光吸收特性,具备作为优良光声造影剂的潜质。该文通过透射电子显微镜（TEM）、紫外 可见（UV VIS）吸收光谱等测量手段对金纳米棒进行了形貌、结构、基本光学性能及光声成像效果等表征。实验结果表明,随着材料浓度的增加,体外光声信号的响应近似呈线性增长;经由PEG修饰,金纳米棒的生物相容性得到提高;PEG修饰后的金纳米棒对小鼠大脑皮层血管的成像效果得到提升。结果表明,PEG修饰的金纳米棒材料,在光声成像造影领域具有巨大的应用前景。     

长径比对金纳米棒折射率传感灵敏度的影响

利用化学种子生长法制备了多种长径比的金纳米棒,通过监测不同折射率下金纳米棒的局域表面等离子体共振(LSPR)波长移动来研究其折射率传感的灵敏度。实验结果表明,随着纳米棒长径比增加,其折射率传感的灵敏度近似线性地提高。在监测波长范围内,灵敏度从长径比为2.5：1时的216nm/RIU增长至4.2：1时的352nm/RIU。对于长径比为4.2:1的金纳米棒,用离散偶极子近似(DDA)的方法模拟了其折射率传感的灵敏度,与实验结果基本一致。     

纳米薄膜基底对表面增强拉曼光谱检测环丙沙星的影响

基于金纳米颗粒薄膜基底和金纳米棒薄膜基底,使用表面增强拉曼光谱（SERS）技术对环丙沙星（CIP）的含量进行了分析检测,为食品中CIP残留检测提供了新方法。通过使用柠檬酸钠还原氯金酸制备金纳米颗粒胶体,以及通过晶种生长法制备金纳米棒胶体,以应用于SERS增强基底。通过不同激发光波长对CIP进行SERS检测,确定了最佳激光波长为780 nm。使用校正集CIP标准溶液,建立CIP浓度-SERS信号强度的工作曲线,使用检验集样本观察工作曲线的预测能力。结果表明：使用金纳米颗粒基底进行CIP的SERS检测,回收率在97.1%～105.0%;使用金纳米棒基底进行SERS检测,回收率在96.3%～121.8%。因此,SERS在检测CIP抗生素领域具有高灵敏度、快速检测等优势。     

L型金纳米棒双体结构的表面等离子体共振特性研究

应用离散偶极子近似的方法计算了L型金纳米棒双体结构的表面等离子体共振引起的消光光谱及其近场电场分布。研究表明在入射光的偏振方向为45°时双体结构的消光谱峰位发生蓝移;当入射光的偏振方向为135°时,双体结构的消光谱峰位发生红移。两根纳米棒间距较小时,由于相邻金纳米棒之间的电场强耦合作用,表面等离子体杂化出现新的共振能级,两根金纳米棒的连接处出现强的电场分布,这些结果对于金纳米棒结构在表面增强拉曼散射方面有一定的参考意义。     

磁控溅射和氨化法生长GaN纳米棒及其特性

使用一种新奇的稀土元素铽（Tb）作催化剂,通过氨化磁控溅射在Si（111）衬底上的Ga2O3/Tb薄膜,合成了大量的GaN纳米棒,氨化温度为950℃,氨化时间为15min。该方法可以进行持续合成且制备的GaN纳米棒纯度较高、成本低廉。实验后分别用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和X射线光电子能谱（XPS）对样品进行了结构、表面形态和成分测试。通过XRD和XPS测试分析,合成的纳米棒具有六方纤锌矿GaN结构;通过SEM、TEM和HRTEM观察分析得出合成的纳米棒为单晶GaN纳米棒。简单讨论了GaN纳米棒的生长机制。     

金纳米棒的光学性质及其在癌症诊断和光热疗法中的应用

与球形金颗粒相比,棒状金颗粒具有更为特殊的表面等离子共振(SPR)特性:有横向和纵向两个SPR峰,纵向SPR峰的位置取决于金纳米棒颗粒的长短轴比,因此通过控制不同长短轴比,可以实现纵向SPR峰位置的人为调控(从可见光区到近红外光区),金纳米棒,由于其表面SPR等强吸收和发光特性,在癌症的诊断和治疗中存在着巨大的应用前景.结合配体的金纳米棒能够特异性地标记癌症细胞上的受体,并提供特定分子的特有信息,进行生物成像和癌症检测.另外,金纳米棒能够有效地吸收红外光能量进行局部加热,导致蛋白质变性,并致细胞死亡.主要回顾各种不同尺寸和形状的金纳米棒的光学特性,综述了选择性标记的金纳米棒在癌症诊断和光热疗法中的研究进展.     

纳米碳管模板法制取的GaP纳米棒拉曼光谱研究

报道了用纳米碳管模板法制备的GaP纳米棒的拉曼光谱特征，观测到声子限制效应引起的GaP纳米棒TO和LO模的红移，红移量一般在2－10cm^-1之间，与所测到的纳米棒的尺寸有关，在偏振特性研究中，发现GaP纳米棒的偏振特性不能用单根纳米棒的选择定则来解释，而与测量光斑内多根纳米棒的无序取向有关，无序程度越高，偏振特性的方向性越弱，当激发光功率增加时，GaP纳米棒的TO和LO模的频率显著减少，表明纳米棒中的激光加热效应比体材料中强很多，而且GaP纳米棒的拉曼散射强度随激发光功率的增加先饱和，然后减小，表明在强激发功率下GaP纳米棒中的缺陷会迅速增加。     

Sm（OH）3纳米棒的制备和表征

近年来，一维纳米材料如纳米管、纳米棒、纳米带等由于其新奇的光，电等特性和潜在的应用前景，已引起人们极大的兴趣。本工作中，我们制备了Sm（OH）3纳米棒，并对其结构进行了表征。     

具有窄带透明窗口的金属纳米颗粒流体吸收器北大核心

为了解决金纳米颗粒在构建金属流体时存在的紫外-蓝光波段吸收较弱的问题,提出可采用由种子生长法制备的金核银壳纳米棒,该结构可将金纳米棒的局域表面等离激元共振（LSPR）移向紫外-蓝光波段,在有效增强这一波段光吸收的同时,不会影响透明窗口的透射率。实验结果表明,这种由不同尺寸的金纳米棒和金核银壳纳米棒所构成的胶体溶液,能够使紫外-蓝光波段透射率降低到1%以下,在30-1 100 nm光谱范围内实现了较好的宽带吸收,同时在中心波长730 nm附近获得了一个透明窗口,其带宽约为150 nm,透射率大于40%。这种由贵金属纳米颗粒胶体溶液所构成的具有窄带透明窗口的流体吸收器的制备方法相对简单,有望用于太阳电池、传感等领域。     

金纳米颗粒、纳米片的制备及电镜观察

与块体材料相比，纳米尺度的金颗粒具有独特的物理、化学性质，如表面等离子体共振吸收（SPR）、喇曼散射（RS）、高的催化活性，使得金纳米颗粒在催化、光电器件、生物医学等方面具有重要应用。目前，制备金钠米粒子的方法有许多种，如采用惰性气体蒸发法、金属有机化合物蒸气合成法、溅射及化学气相沉积法等方法来制备尺寸小、粒径分布范围窄的纳米粒子或功能化的二维膜材料等。     

RF磁控溅射和氮化法制备GaN纳米棒和纳米颗粒

利用射频磁控溅射法分别溅射ZnO中间层和Ga2O3薄膜到Si（111）衬底上，然后ZnO／Ga2O3薄膜在管式石英炉中常压下通氨气进行氨化，高温下ZnO在氨气气氛中被还原生成Zn而升华，而在不同的氨化时间下Ga2O3和氨气反应合成出GaN纳米棒和纳米颗粒。X射线衍射（XRD）测量结果表明，利用该方法制备GaN纳米棒和颗粒具有沿c轴择优取向生长的六方纤锌矿结构。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶红外透射谱（FTIR）及选区电子衍射（SAED）观测和分析了样品的形貌、成分和晶格结构。研究分析了此种方法合成GaN纳米结构的反应机制。     

金纳米棒在Au(111)表面上的分散与STM表征

本文报道了金纳米棒的合成、在Au(111)表面上的分散、有机污染物清洗以及STM形貌表征工作.金纳米棒通过金晶种在金生长液中的选择性生长来制备.通过对金纳米棒和Au(111)表面进行修饰,利用涂层外端基团之间的静电相吸作用,把金纳米棒经由点滴法均匀地吸附在Au(111)表面上,且分散密度可通过点滴次数加以控制.本文进一...     

一维单晶TiO2纳米棒薄膜的形态及光学性能研究

一维TiO2纳米材料良好的电子传输特性为有效提高钙钛矿太阳电池等新型太阳电池的光电性能提供了理论基础。采用水热法在FTO上制备了垂直定向生长的一维单晶金红石相TiO2纳米棒薄膜;利用XRD、SEM、UV-Vis、TEM和SAED对样品进行了表征;研究了钛酸丁酯的用量和水热反应次数对纳米棒薄膜的形态和光学性能的影响。结果表明,在水∶浓盐酸∶钛酸丁酯=30∶30∶1（体积比）和循环水热反应2次时,得到均匀致密且沿[001]晶向定向生长的一维单晶TiO2纳米棒薄膜,它在紫外光、可见光区的光吸收增强,且带边红移,禁带宽度为3.0eV。     

正交相SnO2纳米带的电子显微学研究

自从1991年，Iijima发现纳米碳管以来，一维纳米材料（包括纳米线、纳米带、纳米棒等）成为材料科学研究中一个崭新的热点。由于它们独特的结构特性和因此而具有的不同于传统二维三维材料的新颖物理性质，这些一维纳米材料有着很大的基础研究价值和潜在的应用价值，从而受到人们的广泛关注和研究。     

Co掺杂ZnO纳米棒的电沉积法制备及其光学性能

在Zn（NO3）2和Co（NO3）2溶液中,以柠檬酸作为络合剂,采用阴极恒电位沉积法直接在ITO衬底上制备出纯ZnO和Co掺杂ZnO（ZnO∶Co）纳米棒阵列膜。采用X射线衍射、扫描电镜和能量色散谱对所制备ZnO纳米棒的晶体结构和表面形貌进行了表征,利用光致发光光谱研究了样品的发光性质。结果表明：所制备的ZnO纳米棒呈六角纤锌矿结构,具有沿（002）面择优生长特性,Co掺杂使ZnO纳米棒的直径变细。部分Co^2＋取代了Zn^2＋进入ZnO的晶格,掺入量为2.2at%左右。Co掺杂使ZnO的禁带宽度变窄,紫外发射峰产生显著红移。     

ZnO纳米棒中结的透射电镜研究

本文采用化学气相沉积法制得大量ZnO纳米棒,利用会聚束电子衍射(CBED)研究了纳米棒的生长方向,验证了纳米棒在生长过程中产生碰撞.通过TEM研究发现,纳米棒沿c轴生长,碰撞形成的晶界并不是一个随机取向的大角晶界,为了降低能量,晶界具有孪晶关系.晶界的存在导致晶体产生缺陷生长,使纳米棒的结的附近区域长粗.     

ZnO纳米棒的低温生长及光致发光性能

采用化学溶液沉积法在ITO导电玻璃上制备近一维ZnO纳米棒. 利用X射线衍射（XRD) 、扫描电子显微镜（SEM）和光致发光谱（PL）对样品进行表征,研究了不同Zn2+摩尔浓度和不同生长时间对样品的结构、形貌和光致发光性能的影响. 结果表明,所制备的ZnO纳米棒为纤锌矿结构并沿c轴择优取向生长. 另外,随着Zn2+摩尔浓度的增加,纳米棒的直径增大. 当Zn2+摩尔浓度为0.1M时,ZnO纳米棒的直径和长度都随生长时间的增加而增加. PL测试表明,样品均具有良好的发光性能,并且ZnO纳米棒的结晶质量随着Zn2+摩尔浓度和生长时间的增加均有所提高.     

SnO2纳米棒阵列的制备及光学、场发射性能研究

采用简单的一步水热法直接在不锈钢基底上制备了不同形貌的SnO2纳米棒阵列。利用X射线衍射（XRD）,扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、 分光光度计、场发射装置对材料的结构、形貌、光致发光谱和场发射特性进行了表征。XRD结果表明不锈钢基底上制备的样品为四方晶系金红石结构。SEM和TEM结果表明不同的反应条件下都能够在基底上大面积的垂直生长单晶SnO2纳米棒阵列,但是形貌和尺寸发生了改变（A:针尖状,B:铅笔状）。室温下的光致发光光谱（PL）表明两种样品在367、392、419 nm处分别存在较强的发射峰,并且紫外光峰强与可见光峰强比值较大,说明样品的结晶质量较好。场发射测试结果表明:两种样品的场发射都是通过电子隧道效应进行的,且样品A的场发射性能优于样品B。     

名词释义——准一维纳米材料

准一维纳米材料是指在两维方向上为纳米尺度，长度为宏观尺度的新型纳米材料。如纳米棒、纳米线、半导体纳米量子线、纳米线阵列等都属于准一维纳米材料。这些新型材料的实验研究，为进一步研究纳米结构和准一维纳米材料的性能，建立准一维纳米材料的新理论和推进它们在纳米结构器件中的应用奠定了基础。     

Ni掺杂SnO2纳米棒的室温氢气敏感性能研究

氢气是一种理想的可再生清洁能源。利用快速灵敏、准确可靠的氢气传感器对环境中的氢气浓度进行实时监测，是保障氢能安全应用的关键。研制可在常温下快速准确运行的新型半导体氢气传感器是本领域研究人员关注的热点。本文采用一步水热法合成Ni掺杂SnO₂纳米棒，研究了Ni掺杂含量对产物物相、形貌、组分和氢敏性能的影响。结果表明，Ni掺杂SnO₂纳米棒为四方金红石结构，随着Ni/Sn原子百分比从1.1%提升至16.7%,纳米棒直径降低、长径比提升，对3000ppm氢气的响应度呈先增大后减小的趋势。当Ni/Sn原子百分比为3.7%时，所得氢敏元件性能最佳，其响应度和响应时间分别为79.11和71 s,且具有优异氢气选择性。Ni掺杂引起材料长径比和氧空位缺陷浓度增加是材料性能提升的主要原因，该方法可为开发高性能室温半导体氢气传感器提供可行途径。