基于氧化钨纳米纤维的紫外探测器

在本文中,我们通过在薄膜上收集多晶氧化钨(WO3)纳米线得到了高灵敏度的光电探测材料,并用X射线衍射,扫描电子显微镜和透射电子显微镜分别表征了材料的结构性能。紫外可见吸收光谱计算的结果显示纳米纤维在紫外区域有很强的吸收。在WO3纳米纤维中,我们观察到了高光敏特性。一种简易的组装方法被用于制备WO3纳米线器件。我们的研究结果显示WO3可以被用于紫外光探测器。 关键词：光探测器,纳米纤维,多晶,光敏性     

一维钨纳米结构阵列的可控制备

采用金属催化法结合化学气相沉积法制备一维W纳米结构阵列,对一维W纳米结构阵列可控制备进行系统的研究。结果表明:一维W纳米结构阵列的直径主要受到催化剂和N_2流量的影响,随着催化剂颗粒尺寸的减小或者N_2流量的减小,催化生长后W纳米线直径的尺寸也相应变小;一维W纳米结构阵列的长度主要受到生长时间的影响,生长时间的延长会使W纳米线阵列的长度也相应的增加,有利于超长W纳米线阵列的合成;一维W纳米结构阵列的密度主要受到催化剂和WO_3粉末粒径的影响,随着催化剂颗粒的密度的增加或者WO_3粒径的减小,W纳米线阵列的密度也相应增加;一维W纳米结构阵列的形貌主要受到生长温度和基片材料的影响。     

氧化钴/镍核壳结构纳米线的合成及其在超级电容器的运用

在本文中,我们通过两步法合成了具有核壳结构的CoO/NiO纳米线。透射电子显微镜的结果显示,CoO纳米线被NiO的纳米片层结构紧密包覆,同时该样品具有独特的多孔结构。由于其特殊结构,该样品用于超级电容器电极材料显示了优异的电容性能（当电流密度为1 A g-1时,其比电容能够达到708 F g-1）,同时该样品显示了良好的倍率特性以及循环稳定性（当循环1000个周期后,其电容保持力为80 %）,其电容性能明显优于单组份样品。这主要是由于CoO纳米线和NiO纳米片相比于单一组分能够为氧化还原反应提供更多的活性位点,这种协同作用有助于提高材料整体的比电容以及电化学稳定性。     

WO_3纳米片的制备、表征及气敏性能研究（英文）

采用水热法合成WO_3纳米片,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对WO_3纳米片的形貌特征和结构性能进行表征,并进一步系统地考察了利用WO_3纳米片制备的传感器的气敏性能。结果表明,合成的WO_3纳米片尺寸规则,边长在200~300 nm,厚度在50 nm左右,结晶性好。以WO_3纳米片为材料制备的气体传感器的最佳工作温度为300℃,在此工作温度下,WO_3纳米片传感器对乙醇表现出超快的响应(2~4 s)和恢复时间(4~16 s)。与其他还原性气体如甲醇,苯、二氯甲烷和正己烷对比检测发现,WO_3纳米片传感器对乙醇表现出高的灵敏度和选择性,表明WO_3纳米片在乙醇检测气体传感器方面具有极大的应用潜力。     

化学溶液沉积法制备WO3•2H2O薄膜及其电致变色性能

目的研究具有不同微观结构的WO_3·2H_2O薄膜的电致变色性能。方法采用化学溶液沉积法在FTO玻璃上制备WO_3·2H_2O薄膜,通过加入不同的形貌控制剂(柠檬酸或草酸铵),制备不同纳米结构的WO_3·2H_2O薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析薄膜的成分结构和微观形貌,利用紫外可见光分光光度计对薄膜在波长为200～1000nm范围内的透光性进行研究,并通过电化学工作站对薄膜进行电化学性能分析。结果采用柠檬酸作为形貌控制剂制备的WO_3·2H_2O薄膜的透光性高达82%左右,其在着色和褪色状态的透过率差值为36.2%。通过添加柠檬酸或草酸铵作为形貌控制剂制备的WO_3·2H_2O薄膜均呈现出纳米片状结构,纳米片的厚度分别为5～15 nm和50～60 nm,但是采用柠檬酸制备的WO_3·2H_2O具有较多的间隙和裂缝,使其表现出了较好的电致变色性能。结论具有间隙和裂缝的纳米WO_3·2H_2O薄膜增加了薄膜与电解质的接触面积,减少了离子扩散的路径距离,更小的纳米结构可以提供更多的化学活性位点,从而表现出较好的电致变色性能。     

表面活性剂辅助水热法制备ZnS纳米线

用十二烷基硫醇做表面活性剂,用水热法在180℃,12 h条件下制备了ZnS纳米线.实验发现硫醇可以诱导ZnS纳米粒子沿着一维方向生长.所得产物ZnS纳米线为六方纤锌矿结构,直径为50 nm～100 nm,长度10 μm～20 μm.用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光发射光谱(PL)和紫外漫反射光谱(UV)等手段对所得纳米线进行了表征,并初步探讨了硫醇在限制ZnS纳米晶一维方向生长的机理.     

纳米WO_3/DWCNTs材料的制备及其光催化性能

通过液相法制备出钨酸/DWCNTs和纯钨酸2种前驱体,然后在氮气气氛下焙烧至700℃,保温2 h,分别生成了WO_3/DWCNTs和WO_3粉末。采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对产物的形貌和结构进行表征。在11 W可见光的照射下,分别利用WO_3/DWCNTs和WO_3粉末对有机染料亚甲基蓝进行光催化降解反应;利用紫外-可见分光光度计测定出样品的紫外可见吸收光谱,通过朗伯比尔定律计算出光催化降解率。当光照时间为30 min时,WO_3/DWCNTs降解率达到87.50%,纯WO_3降解率仅为25.39%。结果表明,DWCNTs的加入可以有效抑制颗粒的团聚,减小颗粒尺寸,增大WO3的比表面积,增强WO_3的吸附能力,显著提高WO_3对亚甲基蓝的光催化降解效率。     

锻造态W-1％La2O3合金的纳米颗粒相分析

利用透射电子显微镜对锻造状态W-1%La_2O_3合金的相,特别是纳米尺度颗粒相,进行了分析。共发现8种颗粒相,包括:3种类型的La_2O_3相;2种类型的WO_3相;W_3O_8相;La_(0.14)WO_3相以及(La_2O_3)_5WO_3相。其中La_2O_3、WO_3和W_3O_8为合金中主要的纳米颗粒相,这些颗粒的尺寸主要集中在20~100 nm范围内。同时讨论了W-1%La_2O_3合金颗粒相的可能形成过程。     

以锯齿状碳纳米管为模板原位合成微/纳米球状氧化钨（英文）

以锯齿状CNTs管束作为模板担载H_2WO_4前驱体。在液相沉积过程中H_2WO_4被锯齿状CNTs包裹,所得H_2WO_4/CNTs团簇的平均尺寸为500 nm,由直径10～20 nm的H_2WO_4组成,比表面积和孔容分别为85.24 m~2·g~(-1)和0.2933 m~3·g~(-1)。将H_2WO_4/CNTs置于氧气气氛中进行热处理,除去CNTs后,得到了由纳米颗粒组成的WO_3微米球,比表面积和孔容分别为18.7 m~2·g~(-1)和0.2055 m~3·g~(-1)。结果表明,锯齿状CNTs对有效调节分层结构WO_3发挥重要作用,对制备微纳米结构材料具有广阔的应用前景。     

以锯齿状碳纳米管为模板原位合成微/纳米球状氧化钨

以锯齿状CNTs管束作为模板担载H_2WO_4前驱体。在液相沉积过程中H_2WO_4被锯齿状CNTs包裹,所得H_2WO_4/CNTs团簇的平均尺寸为500 nm,由直径10～20 nm的H_2WO_4组成,比表面积和孔容分别为85.24 m~2·g~(-1)和0.2933 m~3·g~(-1)。将H_2WO_4/CNTs置于氧气气氛中进行热处理,除去CNTs后,得到了由纳米颗粒组成的WO_3微米球,比表面积和孔容分别为18.7 m~2·g~(-1)和0.2055 m~3·g~(-1)。结果表明,锯齿状CNTs对有效调节分层结构WO_3发挥重要作用,对制备微纳米结构材料具有广阔的应用前景。     

氧化钴/镍核壳结构纳米线的合成及其在超级电容器的应用（英文）

通过两步法合成了具有核壳结构的CoO/NiO纳米线。TEM结果显示,CoO纳米线被NiO纳米片层结构紧密包覆,同时该样品具有独特的多孔结构。由于其特殊结构,该样品用于超级电容器电极材料显示了优异的电容性能(当电流密度为1 A·g~(-1)时,其比容量能够达到708 F·g~(-1)),同时该样品显示了良好的倍率特性以及循环稳定性(当循环1000个周期后,其电容保持率为80%),其电容性能明显优于单组分样品。这主要是由于CoO纳米线和NiO纳米片相比于单一组份能够为氧化还原反应提供更多的活性位点,这种协同作用有助于提高材料整体的比容量以及电化学稳定性。     

采用溶胶-凝胶法在多孔氧化铝模板上制备立方相WO3纳米线

采用溶胶-凝胶法在纳米孔氧化铝模板上成功制备形貌各异的WO3纳米线.X射线衍射分析表明所制备的WO3纳米线为立方相结构.经扫描电子显微镜观察发现产物多数为菊花状WO3纳米线,其直径约10～80 nm,长约几微米.与空气气氛相比,氩气气氛更有助于WCl6三嵌段共聚物溶胶在多孔氧化铝模板上形成形貌各异的WO3纳米线.     

静电纺丝法合成LaMnO_3及La_(0.875)Sr_(0.125)MnO_3纳米纤维

通过静电纺丝法合成了LaMnO_3和La_0.875Sr_0.125MnO_3纳米纤维,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对纳米纤维进行了表征,同时阐述了静电纺丝法在合成复杂成分陶瓷纳米纤维方面的特点和优势.     

氨化Ga2O3 /Nb膜制备的GaN纳米线的光学和微观结构特性的研究

采用射频磁控溅射技术在硅衬底上制备Ga2O3/Nb薄膜,然后在900℃下于流动的氨气中进行氨化制备GaN纳米线.用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜详细分析了GaN纳米线的结构和形貌.结果表明:采用此方法得到的GaN纳米线有直的形态和光滑的表面,其纳米线的直径大约50nm,纳米线的长约几个微米.室温下以325nm波长的光激发样品表面,只显示出一个位于367 nm的很强的紫外发光峰.最后,简单讨论了GaN纳米线的生长机制.     

不同形貌银纳米结构的制备及其光学性质

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂,利用乙二醇还原体系合成了具有不同形貌的银纳米结构,并详细分析了这些银纳米结构的形貌和结构特征。通过紫外-可见吸收光谱检测分析了不同形貌银纳米结构的光学性质;并从实验和理论上详细研究了单根银纳米线的光波导特征。实验表明,单根Ag纳米线是非常有效的波导腔,入射光可通过存在于Ag纳米线表面的表面等离激元辅助在纳米尺度上有效地输运到纳米线最末端而再发射。     

钽催化磁控溅射法制备GaN纳米线

利用磁控溅射技术通过氮化Ga2O3/Ta薄膜,合成大量的一维单晶纤锌矿型氮化镓纳米线.用X射线衍射、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜,选区电子衍射和光致发光谱对制备的氮化镓进行了表征.结果表明;制备的GaN纳米线是六方纤锌矿结构,其直径大约20～60 nm,其最大长度可达10 μm左右.室温下光致发光谱测试发现363 nm处的较强紫外发光峰.另外,简单讨论了氮化镓纳米线的生长机制.     

有序介孔材料合成束状磁性纳米线

利用水热法合成有序介孔材料SBA-15,并利用SBA-15为模板合成CoFe_2O_4和NiFe_2O_4磁性纳米线。通过X射线粉末衍射、氮气吸附、场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜对SBA-15、CoFe_2O_4和NiFe_2O_4束状纳米线进行微观结构表征。结果表明,SBA-15具有二维六角直孔道结构,孔径在8nm左右,可作为一维纳米材料硬模板。以SBA-15为模板合成了束状CoFe_2O_4和NiFe_2O_4纳米线,纳米线直径与SBA-15介孔孔道大小接近。通过振动样品磁强计对合成的纳米线磁性能进行表征,结果显示合成的CoFe_2O_4磁性纳米线呈铁磁性,而NiFe_2O_4磁性纳米线则呈现超顺磁性。     

氯化钠辅助快速合成银纳米线的研究

以硝酸银为银源、乙二醇为还原剂和溶剂、聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂,在氯化钠辅助作用下快速合成了银纳米线。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)与紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等方法对样品进行分析和表征。结果表明:在实验条件下,加入NaCl溶液体积为0.55 mL,反应时间为40 min时可获得较纯的银纳米线。最后,讨论了银纳米线的生长机理。     

银纳米线的改进溶剂热法合成与表征

采用溶剂热法和晶种法相结合的改进方法,以硝酸银为银源,乙二醇为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂和分散剂,制备银纳米颗粒晶种,进而在溶剂热环境中合成了高均匀性的银纳米线。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、和紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)对产物的尺寸形貌、晶体结构以及光学性能进行了表征。结果表明,利用改进的溶剂热法制备的银纳米线具有较高的长径比,尺寸分布均匀,分散性良好,具有优异的等离激元共振吸收特性。     

通过水溶性聚三钼酸盐制备纳米流体通道及系统

利用水溶性聚三钼酸盐纳米线作为牺牲材料,通过模板法制备了纳米流体通道,其关键技术在于寻找到合适的牺牲材料。通过水溶液合成法,在常温常压下制备得到直径为20～150nm的聚三钼酸盐纳米线,这些水溶性的纳米线在截面积极小的纳米通道中,能通过纵向劈裂迅速增加有效溶液接触面积,达到快速溶解的效果,能实现截面形状可控,是通道壁材料多样的纳米流体通道的理想牺牲材料。将纳米线与光刻技术相结合,分析其制备过程,能清晰观察到纳米流体通道的形貌。该技术对于微纳流体器件及系统的研究具有重要意义和价值。