SERS中的活性基底

从表面增强拉曼光谱(SERS)在分析科学、表面科学固体表面物理化学及纳米科学应用方面活性SERS基底的角度,总结了SERS研究中制备相对简便而有效的活性基底;对金、银胶体、棒、线、立方体状纳米金银、金银复合纳米粒子、有序金属纳米粒子组装阵列及电极的SERS基底的方法技术、基本原理、应用及其最新进展进行了概述。希望以此为SERS工作者提供参考。     

玻璃微珠/银核壳纳米复合粒子的制备及表征

通过添加聚合物表面活性剂,采用原位复合法制备了具有面心立方结构壳层的草莓状银包玻璃微珠核壳纳米复合粒子.用X射线衍射、扫描电镜及透射电镜等表征了复合粒子的形貌和结构.结果表明:随着溶液pH值的升高,反应速率加快,银的析出量增大,壳层银纳米粒子的特征峰也越强.十二烷基硫酸钠的加入使得表面呈蓬松态,而聚乙烯吡咯烷酮则使表面均匀致密,羧甲基纤维素钠使壳层颗粒生长呈不对称分布.随着银氨溶液浓度的增加,经液相还原的银纳米粒子相应增多,复合粒子壳层厚度也逐渐从30nm增大到52nm左右.     

载银TiO_2纳米管阵列的制备及性能（英文）

为了增加生物医用钛及其合金的生物活性和其他特殊功能,对钛合金表面进行改性和功能化。采用阳极氧化法在钛合金表面制备出TiO2纳米管阵列,再用真空浸渍法制备载银TiO2纳米管阵列;研究了载银TiO2纳米管阵列的抗菌作用。结果表明:阳极氧化法使钛合金表面形成高度整齐的TiO2纳米管阵列,其管径为150~200nm,管长为400~500nm,管壁厚为20nm,且纳米银颗粒沉积在纳米管的管口及管壁上,其粒径约为10~20nm。在磷酸盐缓冲液中,银离子释放时间至少能够持续13d。该载银TiO2纳米管阵列对金黄葡萄球菌和大肠杆菌具有一定的抑制作用。     

Ag@SiO2复合纳米粒子的光化学还原法制备及表征

采用光化学还原法在大颗粒负载型SiO2表面上成功制备了负载型Ag@SiO2复合纳米粒子,利用透射电子显微镜、X射线衍射和紫外-可见分光光度计等分析方法对样品进行了表征.结果表明,球形银纳米粒子均匀分散于球形SiO2复合粒子表面,复合粒子粒径在150～180 nm,且颗粒均一、分散性好.银粒子的粒径在10～15 nm,样品中银粒子具有良好的面心立方结构,晶型很好,银粒子的等离子共振吸收的最大峰位于474 nm.     

电刷镀(Ni-P)-TiN纳米微粒复合镀层的组织与力学性能

采用直流电弧等离子体气相蒸发法,在氢气与氮气混合气氛中蒸发块体Ti金属制备TiN单晶纳米颗粒,以此纳米颗粒为添加粒子,利用电刷镀方法制备出(Ni-P)-TiN纳米微粒复合镀层。对纳米颗粒及其复合镀层进行了物相结构、表面形貌及微观组织分析,并测试了镀层显微硬度和耐磨性能。研究结果表明:TiN纳米颗粒具有立方晶体结构,(Ni-P)-TiN纳米微粒复合镀层的硬度较普通Ni-P合金镀层提高近3倍,耐磨性能也有显著提高。     

Cu_2SnSe_3纳米管阵列薄膜的制备及表征

一维纳米半导体材料由于其独特的物理、化学特性受到了广泛关注。首先利用在FTO透明导电基底上制备了有序且分布均匀的ZnO纳米片阵列薄膜,并以ZnO阵列薄膜为模板,制备了具有空心纳米管结构的Cu_2SnSe_3阵列薄膜。详细讨论了Cu_2SnSe_3阵列薄膜的制备过程,并利用XRD、SEM和UV-vis等对纳米管阵列薄膜的结构形貌及光学性质进行了分析。     

硫化镉复合二氧化钛纳米管阵列光电化学研究

采用阳极氧化法在钛片表面制备出了内径约70 nm,管壁厚度约30 nm的整齐有序的TiO_2纳米管列阵,而后通过浸渍法得到Cd S复合的TiO_2纳米管阵列。XRD和SEM分析样品晶型以及形貌特征的结果表明,随着浸渍次数的增加,TiO_2纳米管阵列上复合的CdS的量也随之增加。利用电化学工作站测定样品光电转化性能,结果表明,在TiO_2纳米管阵列上适量地复合CdS可以有效提高其光电转化效率,并且在浸渍次数为2次时,复合TiO_2纳米管阵列具有最佳光电化学性能,与纯二氧化钛纳米管的光电流为0.26 m A/cm~2,太阳光转化率为0.95%相比较,其光电流可达到0.58 m A/cm~2,太阳光转化率可达到4.02%,分别高于纯二氧化钛纳米管的2倍和4倍。     

Ti/TiO_2/Pd纳米电极的制备和电催化性能

采用阳极氧化法在纯钛表面生成结构高度有序的二氧化钛纳米管阵列,并通过室温固相反应制备了钯纳米颗粒。采用自组装方法将钯纳米颗粒修饰到Ti/TiO2表面制备了Ti/TiO2/Pd纳米电极。利用电子扫描显微镜、X-射线衍射分析二氧化钛纳米管、钯纳米颗粒和纳米电极的微观结构和表面形貌,并研究了Ti/TiO2/Pd纳米电极对甲醇的电催化性能。结果表明,TiO2纳米管排列整齐有序,Ti/TiO2/Pd电极中Pd纳米颗粒均匀分散在TiO2纳米管表面。电化学测试结果表明,Ti/TiO2/Pd纳米电极对甲醇的电催化氧化过程具有很好的电催化活性。     

阳极氧化二氧化钛纳米管涂层地热水腐蚀和沉积特性

拟采用金属二次阳极氧化等表面工程技术抑制地热水的腐蚀和结垢现象。在纯钛和钛合金(Ti-6Al-4V)板基底上采用二次阳极氧化法制备了二氧化钛微纳米管阵列涂层,探讨了制备工艺参数对涂层结构的影响,并进一步采用浸渍法对涂层进行了超疏水化处理。通过场发射环境扫描电镜表征了涂层的微观结构形貌。应用视频光学接触角测量仪检测了涂层表面的静态接触角,估算了表面自由能。对涂层的粗糙度也进行了测量。采用静态浸渍法评估了涂层的防垢性能。采用电化学线性极化曲线法研究了涂层在地热水中的耐腐蚀效果。结果表明,在钛及钛合金基底上,采用二次阳极氧化和浸渍工艺,可以制得具有规整二氧化钛微纳米管阵列结构和较低表面能的功能涂层;该涂层与基底相比,在地热水中的耐腐蚀性能得以提高;在碳酸钙饱和溶液中的污垢沉积速率降低约15%。同时,涂层与基底有较好的结合性能,疏水涂层经历多次胶带剥离和砂纸磨损实验后,依然保持着较高的疏水性。     

晶种法制备3D-TNAs@NH2-MIL-125复合电极及其光电催化性能研究

以钛丝网为基底制备三维二氧化钛纳米管阵列电极(3D-TNAs),之后通过晶种滴加法将NH₂-MIL-125与三维二氧化钛纳米管阵列复合,制备3D-TNAs@NH₂-MIL-125复合电极材料。通过调节晶种时间,研究不同制备时间对复合电极表面形貌、物理化学性质及光电化学性能的影响。结果表明,通过晶种滴加法合成的3D-TNAs@NH₂-MIL-125复合电极具有优异的光电化学性能,其中晶种时间为6 h的复合电极综合性能最好,在模拟太阳光及0.7 V外加偏压的条件下,反应时间为150 min时对亚甲基蓝的降解率可达97.8%。     

纳米铁粒子表面接枝聚合甲基丙烯酸甲酯

采用直流电弧等离子体法制备纳米铁粉,利用甲基丙烯酸(MAA)和盐酸处理纳米铁粉,通过乳液聚合方法,在纳米铁粉存在下MMA原位聚合,形成纳米铁/聚甲基丙烯酸甲酯复合粒子。分析结果表明,MMA在纳米铁粒子表面接枝聚合,纳米铁粉表面的双键参与了聚合反应,所形成的复合粒子具有核壳结构,这种复合粒子具有较高的稳定性。     

纳米管阵列光催化剂研究进展

TiO₂纳米管阵列以其优异的性能成为很有发展前景的新型纳米结构材料。综述了目前制备TiO₂纳米管阵列的3种方法,即模板合成法、水热合成法和阳极氧化法。阐述了提高TiO₂纳米管阵列的光催化活性常采用的改性方法,包括贵金属沉积、金属离子掺杂、非金属掺杂和半导体复合以及TiO₂纳米管阵列在染料敏化太阳能电池、光解水制氢、光催化降解有机污染物和气敏传感材料等领域的应用研究进展,提出通过改进制备工艺和改性方法制备高性能的TiO₂纳米管阵列光催化剂是未来主要的研究方向。     

纳米二氧化钛管阵列的制备及其光催化氧化降解甲基橙性能的研究

本文采用电化学阳极氧化法制备了管径为90—150nm的纳米管阵列。采用SEM和XRD对制备的二氧化钛纳米管阵列进行了表征。考察了焙烧温度对阳极氧化法制备纳米二氧化钛管阵列晶形结构的影响。将所制备的纳米管用于光催化降解甲基橙反应,考察了其在通气和不通气条件下光催化降解甲基橙的性能。结果显示：在550℃下焙烧的纳米管阵列具有良好的催化活性;反应器中通氧气可以提高纳米二氧化钛对甲基橙的光催化活性。     

TC4合金表面氧化钛基纳米管阵列的制备和表征

采用电化学阳极氧化法在TC4合金(Ti-6Al-4V)表面制备了TiO2基高度有序纳米管阵列。阳极氧化电解液体系为0.5wt%NH4F+0.1MH3PO4的水溶液,通过对阳极氧化电压和氧化时间的研究,揭示了纳米管阵列的制备规律。纳米管阵列的最优制备电压为20V,时间为1h,所制备纳米管管径约120nm、壁厚约17nm、管长约300nm。能量色散型X射线光谱(EDX)和X射线光电子能谱(XPS)研究结果表明没有实现对纳米结构的晶格掺杂。所制备的高度有序纳米管阵列具有广阔的应用前景。     

三维In_2S_3/TiO_2纳米复合材料的制备及光电性能

采用阳极氧化法在钛网基底上制备出TiO_2纳米管阵列,利用连续离子层吸附法(SILAR)将半导体In_2S_3沉积到TiO_2纳米管表面,制备In_2S_3/TiO_2纳米复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)及紫外-可见漫反射光谱(DRS)对材料的形貌和结构进行表征,并通过荧光光谱仪以及光电信号对不同沉积圈数的In_2S_3/TiO_2纳米复合材料的光电性能进行测试。结果表明,制备的In_2S_3纳米颗粒均匀沉积在TiO_2纳米管上,并且不会堵塞纳米管的管孔。沉积不同圈数的In_2S_3/TiO_2纳米复合材料表现出不同的光电化学性质。     

一种简单方法制备CuO/Au纳米复合薄膜及表面增强拉曼散射效应研究

本文通过一种简单、可控的方法,用金纳米粒子复合氧化铜纳米板阵列,并研究了金纳米粒子复合后的的氧化铜纳米板阵列的结构和表面增强拉曼性能。结果表明,用金纳米粒子复合后的氧化铜纳米板阵列拉曼增强性能显著提高,CuO/Au纳米复合薄膜显现出较强的表面增强拉曼散射效应,并且能够准确反映探针分子的物质成分。从罗丹明6G的特征峰强度可以看出,随着Au纳米粒子含量的增加,R6G的特征峰强度有显著增加。当前驱液体积为0.4ml时,样品的增强因子可以达到2.7×10~4。CuO/Au纳米复合薄膜的表面增强拉曼散射主要来自于CuO与金属Au结合后所产生的电磁增强效应。这一结果表明,CuO/Au纳米复合薄膜在有机分子检测方面具有十分广阔的应用前景。     

TiO2纳米管阵列的制备与填充研究进展

TiO2纳米管阵列具有三雏有序纳米管状结构、大比表面积和较强的吸附能力,广泛地应用于催化材料、能源材料等领域.综述了近十年来TiO2纳米管阵列的制备方法,包括模板法,阳极氧化法等；以及纳米管内的填充技术,如电沉积法,溶液浸渍-热熔解法,化学溶液沉积法,溶胶-凝胶法,紫外光还原法等.指出采用电沉积法对TiO2纳米管进行高...     

Ti-2Al-1.5Mn合金表面纳米管阵列薄膜的光电化学响应特性研究

采用阳极氧化法在20V条件下氧化3h于TC1(Ti-2Al-1.5Mn)合金表面制备了纳米管阵列薄膜。研究了薄膜的表面形貌及结构,着重考察其作为光电极的开路电位和光生电流响应特性。结果表明,该纳米管膜具有高度有序的纳米管阵列结构,平均管径90nm,管长520nm。经过600℃热处理后,该薄膜电极光电响应速度快,光生电子和空穴的复合少,电子的传输效率高。     

二次阳极氧化制备TiO_2纳米管阵列及光催化性能研究

采用二次阳极氧化法制得高度有序的TiO2纳米管阵列,并与一次阳极氧化法制备TiO2纳米管的形貌和光催化活性进行了比较。利用FESEM和XRD表征分析纳米管阵列的形貌和结构。研究结果表明:二次阳极氧化法制备的TiO2纳米管阵列克服了一次阳极氧化法制备的TiO2纳米管的表面粗糙有絮状物、管长不均等缺陷,制备出表面平滑,长度均匀的TiO2纳米管阵列,相同条件下与一次阳极氧化制得的TiO2纳米管的光催化降解速率进行对比,前者比后者提高了近一倍。     

TiO_2纳米管阵列膜的制备、机理与光电性能

采用两步阳极氧化法,在金属Ti箔片表面制备出了高度有序的Ti O_2纳米管阵列膜,分析了制备出的纳米管的表面形貌与晶向结构,并阐述了其生长机理;同时,将获得的Ti O_2纳米管阵列薄膜与染料、电解液、Pt/FTO对电极组装成染料敏化太阳能电池(dye sensitized solar cells,DSSCs),并探究其光电转化性能。实验表明,氧化时间为24 h条件下获得的纳米管组装成DSSCs的光电转换效率为4.9%。进一步的,通过采用Ti Cl_4溶液对纳米管进行表面修饰,组装DSSCs的光电性能提升至8.7%,更有利于实现DSSCs的工业化应用。