CoPt合金纳米有序阵列的制备及磁学特性

采用电化学沉积法,在氧化铝模板中制备了φ50 nm的CoPt合金纳米线的高度有序阵列.纳米线结构和磁学特性分别用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和振动样品磁力计测试.结果表明,CoPt合金纳米线以fcc结构存在.当外加磁场与纳米线线轴平行时,测得的矫顽力为192 Ka/m,剩磁比为0.75;当外加磁场与纳米线线轴垂直时,所测得的矫顽力仅为48 Ka/m,剩磁比为0.25.表明纳米线阵列具有明显的各向异性,纳米线的易轴方向为其线轴方向.     

多孔氧化铝模板中交流沉积钴纳米线阵列

利用二次阳极氧化法制备了多孔氧化铝模板(PAM).用交流电化学沉积方法成功地在模板孔道内制备了Co纳米线.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对Co纳米线的形貌、晶体结构进行了研究.结果表明,模板的孔径均匀,孔道平直.Co纳米线均匀分布在PAM纳米孔隙中,直径与PAM孔径一致,约50 nm,并沿Co(111)晶面择优生长.     

（002）织构HCP钴纳米线磁性研究

采用交流电化学沉积法在氧化铝模板孔洞中制备了有序钴纳米线阵列。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、振动样品磁强计等对样品的结构、形貌和磁性进行了表征和研究。扫描电镜表明氧化铝模板孔洞直径为20 nm,结构研究证明钴纳米线为六角密堆积（HCP）结构且具有很强的（002）织构,磁性测试发现该钴纳米线阵列具有很强的单轴各向异性,室温矫顽力达2 590 Oe,有望用于高温永磁磁记录。     

铁纳米线阵列的制备及磁性研究

采用二次阳极氧化法制备高度有序的多孔氧化铝模板,以高度有序的阳极氧化铝为模板,用交流电沉积的方法以较低的电压在孔洞中组装了铁纳米线有序阵列.采用场发射扫描电镜(FESEM)对模板和纳米线的形貌和结构进行了表征,采用物理特性测量系统(PMMA)测量了铁纳米线的磁滞回线,结果表明纳米线是均匀连续的,直径为50 nm左右,纳米线在平行于纳米线轴的方向的矫顽力为2 259 Oe,矩形比为0.92,铁纳米线阵列有高的磁各向异性,适用于垂直磁记录介质.     

AlN纳米线阵列的光学性质及第一原理计算

为了制备均匀的宏观AlN纳米线阵列,采用化学气相沉积法在二次模板上成功地合成了AlN纳米线宏观阵列.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子能谱仪和紫外-可见光光度仪测试了AlN纳米线阵列的结构、形貌和紫外发光性能.结果表明,AlN纳米线阵列分布均匀,AlN纳米线的平均直径与平均长度分别约为41 nm和1. 8μm. AlN纳米线的分布密度约为5. 4×107mm-2,其覆盖率约为7. 1%. AlN纳米线在150～310 nm范围内具有很好的吸光性能.利用第一原理计算得到的AlN纳米线光学性质与实验结果相符.     

电化学模板法制备Pt-WO3纳米线有序阵列

通过恒电势共沉积的方法,用银作为导电基底的多孔阳极氧化铝膜(Al2O3／Ag)为模板制备了Pt-WO3纳米线有序阵列。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和能量色散X射线分析(EDAX)对纳米线进行了表征。结果表明,纳米线呈直立状态,直径约为30nm,纳米线中Pt和w的质量比为m(Pt)：m(w)=19．6：1,原子的量比为,n(Pt)：n(W)=18．5：1。这种Pt-WO3纳米线有序阵列具有很大的比表面积,可用于有机小分子的电催化氧化。     

电化学模板法制备金属纳米线的理论探讨

通过恒电势沉积的方法,以蒸镀有银导电基底的多孔阳极氧化铝膜(Al2O3／Ag)为模板制备了铂纳米线。详细讨论了金属沉积过程中电解液在纳米阵列电极上的扩散形式与相邻两单电极的间距和扩散时间的关系。对因孔深逐渐减小所引起的电流上升阶段的电流-时间曲线进行了实验和理论上的比较。结果表明：在电流上升的初始阶段理论值与实验值相吻合,后随电流增大理论值与实验值有较大偏差。这是由于氧化铝膜表面的球形扩散比较复杂,在计算过程中忽略了膜表面的界面层厚度l造成的。     

纳米MnO_x/Ti电催化膜电极形貌调控及环己烷催化氧化性能

为实现高性能催化氧化环己烷,以高锰酸钾为锰源,通过控制高锰酸钾的浓度,利用水热法成功制备形貌可控的纳米线、纳米花球和纳米片锰氧化物负载多孔Ti电催化膜电极(nano-MnO_x/Ti),通过高分辨电子显微镜、循环伏安法和电化学交流阻抗等表征方法考察不同形貌的nano-MnO_x/Ti多孔膜电极的电催化性能。同时,以此为阳极,不锈钢网为阴极,构建电催化膜反应器(ECMR),催化氧化环己烷制备环己醇和环己酮(KA油),考察初始浓度、反应温度、停留时间和电流密度等操作参数对环己烷转化率和KA油选择性的影响。结果表明:KMnO_4浓度为5.0 mmol/L时可制得纳米线状MnO_x,由此制得的纳米线状MnO_x/Ti膜电极电化学性能最优;环己烷转化率随着初始浓度的降低和停留时间的延长而增大,随着反应温度和电流密度的增大先增大后减小;环己醇选择性随着初始浓度的降低和反应温度、停留时间、电流密度的增大而减小,而环己酮选择性随之增大;最佳操作条件为反应温度30℃、环己烷10 mmol/L、电流密度3.0 mA/cm~2、停留时间30 min,此时采用纳米线状MnO_x/Ti膜电极构建的ECMR中环己烷转化率为15.2%,环己酮选择性为81.1%,KA油总选择性大于99%.     

TiO2/Ti电催化膜电极的制备及其对盐酸四环素废水的处理

为高效降解盐酸四环素(TCH)废水,以氢氧化钠、乙醇和水为溶剂,以平板微孔钛膜为钛源和基膜,采用水热法制备出原位生长二氧化钛纳米线的钛基电催化膜(TiO₂ NWs/Ti膜)。运用扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和电化学测试等手段,对TiO₂ NWs/Ti膜电极的形貌、晶型和电化学性能等进行表征,并以TiO₂ NWs/Ti膜为阳极构建电催化膜反应器(ECMR)处理盐酸四环素废水。结果表明:原位生长的催化剂锐钛矿TiO₂纳米线直径约为40 nm,均匀生长在Ti膜上;负载TiO₂纳米线可以显著提高Ti膜电极的电化学性能和催化活性,在常温常压下,当盐酸四环素废水质量浓度为50 mg/L、停留时间为10 min、电流密度为0.8 mA/cm2、pH值为7.0、Na2SO4质量浓度为15 g/L、溶液体积为100 mL时,盐酸四环素去除率可达99.5%,TOC去除率可以达到70.5%,明显高于Ti膜构建ECMR(40.2%和12.8%),且经过10次重复使用,催化性能基本保持较高水平。     

有序锥形孔氧化铝模板的制备及其表征分析

阳极氧化铝(AAO)模板具有高度有序的纳米孔阵列,在制备一维纳米材料方面有广泛的应用,阳极氧化铝模板法是制备纳米线及纳米管的重要方法。文章基于二次阳极氧化的方法实验制备了柱面氧化铝模板,围绕氧化铝模板纳米孔径的大小和有序性,利用扫描电子显微镜(SEM)对所形成纳米孔的形貌特征进行观测,并与平面阳极氧化铝模板的纳米孔进行比较,分析了氧化铝模板表面纳米孔的生长情况及其形成机理。结果表明:高度有序的锥形纳米孔阵列会沿着柱面直径辐射生长;纳米孔没有出现弯曲和分叉现象,柱面AAO模板内外表面纳米孔径大小分别为40和55 nm;纳米孔径变化率为0.5 nm/μm,膜厚约为30μm,通过调整柱面铝片的曲率半径和阳极氧化时间,可以控制锥形纳米孔径大小范围在60~120 nm之间。     

氢敏感材料:钯镍合金纳米线条阵列的制备与性能

为了获得钯镍合金纳米线条优秀的氢敏感性能,采用不同方法获得不同形貌的钯镍合金纳米线条阵列.用AAO模板可以制得连续光滑的纳米线条,在石墨阶梯边上沉积可以得到纳米粒子链,在铂微电极上交流电沉积能够得到多孔纳米线条和枝晶状纳米线条.氢传感实验表明,钯镍合金纳米粒子链和多孔纳米线条结构具有高的氢敏感性和快速响应能力,因此应使用这2种钯镍合金纳米结构材料制备氢传感器才能获得更好的性能.     

CoFe2O4纳米线阵列的制备与性能表征

采用Sol-gel法在孔径分别为50nm和200nm的AAO模板中制备高度有序的CoFe2O4纳米线阵列。用SEM、TEM和HRTEM对纳米线阵列的形貌和结构进行了表征。对钴铁氧体纳米线阵列进行磁性能研究，结果表明，CoFe2O4纳米线阵列没有择优取向性，但直径为50nm的钴铁氧体纳米线阵列的矫顽力大于直径为200nm的钴铁氧体纳米线的矫顽力，这是由于AAO模板的纳米孔道对材料的限域效应引起的。     

Electro-oxidation treatment of Sn/PANI electrode and electrocatalytic activity of Pt/Sn hydroxide/PANI composite electrodes

After being electro-oxidized by cyclic voltammetry（CV） method in 0.5 mol/L H2SO4 solution or in 0.2 mol/L H2O2＋0.5 mol/L H2SO4 solution, the Sn/polyaniline （PANI） electrodes were modified with Pt microparticles by pulse galvanostatic method, thus Pt/Sn hydroxide/PANI electrodes were prepared. The electrocatalytic activities of the Pt/Sn/PANI electrode and Pt/Sn hydroxide/PANI electrode for formaldehyde electro-oxidation were investigated by CV method. The effects of deposition charges （Qdep） of PANI, Sn and Pt, scan rate and formaldehyde concentration on the electrocatalytic activity of Pt/Sn hydroxide/PANI electrode were also studied. The results show that the electrocatalytic activities of the Pt/Sn hydroxide/PANI electrodes are much higher than those of the Pt/Sn/PANI electrode.     

电化学模板法制备金属Ni纳米线阵列的研究

采用电化学模板法在恒电位（-0.8V）下沉积10h成功制备了磁性金属Ni纳米线及其阵列结构。利用SEM、TEM、XRD对其微观形貌和晶体结构进行了表征,结果表明,纳米线阵列规整,排列紧密,纳米线长48μm,直径300nm,长径比160,阵列刚性较大,没有发生倒伏;制得的Ni纳米线具有多晶的面心立方结构,晶面指数为（111）,（220）,（200）。通过控制电沉积的时间,制备出不同长度的Ni纳米线,分析了电沉积时间对纳米线长度的影响。     

钨电极与氧化锌纳米线接触的电学特性

为了研究单根纳米线的电学性能及基于纳米线器件的性能表征,在扫描电镜中采用微操纵仪系统,构成测试单根ZnO纳米线的电流-电压(I-V)曲线的两探针装置.测量得到基本线性、典型整流型、基本对称和非对称的I-V曲线.采用金属-半导体-金属(M-S-M)模型和热电子发射理论分析了I-V曲线的特征.ZnO纳米线的导通电流主要取决于纳米线与2个钨电极的M-S-M结的接触程度.ZnO纳米线电学性能的计算表明,由基本线性I-V特征计算的电阻率为4.2Ω.cm;整流型I-V特性曲线的有效势垒高度为0.47 eV.     

基于氧化铝模板亚甲基蓝修饰电极的电化学性质及对抗坏血酸的催化氧化

采用电化学方法制备聚亚甲基蓝（PMB）修饰阳极氧化铝（Anodic alumina oxide,AAO）纳米电极（PMB/AAO）,并研究该电极的电化学性质和对抗坏血酸（AA）的催化氧化.结果表明：PMB/AAO纳米电极对AA有明显的催化氧化作用,其催化活性强于PMB/Au电极的催化作用.同时,应用线性扫描伏安法（Linear Sweep Voltammetry,LSV）对AA进行定量分析,其氧化峰电流与AA的浓度在5.0×10-6～1.0×10-3 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.0×10-6 mol/L.该电极重现性良好,并将PMB/AAO用于维生素C片剂中AA的测定,结果令人满意.