一维金纳米材料的研究进展：I．金纳米棒（丝）的光学性质和潜在应用

目前在金科学技术的诸多方面,各向异性的金纳米粒子,尤其是一维金纳米结构材料成为科学界关注的焦点,因为这些材料具有比球形金粒子更为奇异的光学和电学性质。这些性质导致它们在光电子器件和生物医学等领域中巨大的应用潜力是能够预见的。为此,作者介绍了关于一维金纳米结构材料的光学性质、合成和组装最近的研究进展,其中包括金纳米棒和金粒子／碳纳米管复合物。本综述分两部分,第一部分着重介绍金纳米棒的光学性质和潜在应用;金纳米棒和金纳米粒子／碳纳米管复合材料的合成和组装研究将在第二部分评述。     

一维金纳米材料的研究进展:Ⅱ.金纳米棒(丝)和金纳米粒子/碳纳米管复合材料的合成和组装

金纳米棒的光学性质和潜在应用在第一部分已经做了介绍,本部分将对金纳米棒和金纳米粒子/碳纳米管复合材料的合成和组装研究进行综述,包括:金纳米棒(或丝)的各种合成方法;棒的形状转化;自组装纳米结构和金纳米粒子/碳纳米管复合物的研究.     

一维金属纳米材料的研究进展

介绍了一维金属纳米材料如金、银、铜、铁、锡、钨和钯等的主要种类及其最新的研究进展,系统地阐述一维金属纳米材料的两种制备方法:气相合成法和液相合成法;归纳了一维金属纳米材料的主要性能及其应用:光学性能及其应用、电学性能及其应用、热稳定性能及其应用、磁学性能及其应用、气敏性能及其应用;展望了一维金属纳米材料的发展趋势。     

纳米金棒的开发和应用

纳米金棒 近年来，除球形纳米金粒（纳米金球）之外，还合成了各种各样形状的纳米金粒，其中就有棒状的纳米金粒（纳米金棒）。严格来讲纵横尺寸比（纵轴与横轴的长度比）大约为2～20的物体即可称做棒。纳米金棒之所以受到关注，是因为它的两端具有强的增强电场，而在长轴方向与短轴方向显示不同的等离子谱带，对周围介质的电容率十分敏感。电子具有这样的特性，因而很有希望成为纳米光子学和检测（传感）领域中得到重要应用的一种纳米材料。首先合成纳米金棒的是在1992年日本江角和鸟越等人，直到1997年则开发成功在过量的界面活性剂和银存在的条件下进行恒电流电解实现了高收得率制取纳米金棒的方法。2003年日本山田谆开发了利用化学还原与光反应相结合的纳米金棒制取方法。     

丙酮促进的金纳米棒的光化学生长和溶解(英)

在含有高浓度的 HAuCl4单组份表面活性剂的溶液体系中,研究了由丙酮促进的金纳米棒晶种媒介的光化学生长和溶解。结果表明,在晶种媒介的生长溶液中,当丙酮/生长溶液之比高于0.1/25(V/V)时,高产率的金纳米棒(长径比为3.5,平均直径14 nm)能够快速形成;当丙酮/生长溶液之比等于或低于这一临界值时,在化学陈化阶段已形成的金纳米棒则在紫外光照射下溶解。在溶解过程中,金纳米棒发生一系列的形态变化,包括缩短,形成纳米球和完全溶解。进一步的紫外照射最终使溶液成为无色的初始Au(I)-CTAB络合物溶液状态。     

一维纳米TiO_2的可控合成及其应用的研究进展

TiO2是一种重要的多功能无机材料,一维纳米TiO2材料的可控合成是一个十分复杂的过程。由于一维纳米TiO2材料的存在形式多样(包括纳米纤维、纳米丝、纳米带、纳米棒、纳米线和纳米管等),其可控合成的工艺方法也很丰富。综述了一维纳米TiO2材料可控合成的各种方法,包括静电纺丝法、水热合成法、模板法和阳极氧化法等;分析合成过程中参数变化对所合成纳米材料结构和形貌的影响规律;回顾和总结了近年来一维纳米TiO2材料应用的研究进展;对一维纳米TiO2可控合成的研究和应用进行展望,为进一步拓展一维纳米TiO2的存在形式和应用范围提供参考。     

单晶和多重栾晶纳米钯的可见光简易合成及其光学、电学性质

以氯化钯(PdCl2)为金属前驱体,利用简易可见光辅助法制备具有单晶和多重孪晶结构的钯纳米颗粒。结果表明,不同纳米结构的形成取决于还原速率的控制。与多重孪晶结构的钯纳米颗粒不同,单晶钯纳米粒子在可见光区域表现了表面等离子共振吸收峰。纳米钯粒子的电化学性质也采用循环伏安法进行了研究。通过比较单晶和多重孪晶钯纳米粒子氧化过程的电化学参数,表明多重孪晶钯纳米粒子对乙醇有较好的电催化活性和抗中毒能力。     

金铜合金纳米团簇的制备、性质及应用研究进展

金属纳米团簇是一类新兴的纳米材料,它的直径为1～3 nm,通常由几个到几百个金属原子构成,具有精确的原子个数和空间结构。近几年,研究发现对金纳米团簇进行合金化能够使其产生独特的物理化学性质,超小的尺寸和可调的表面性质使金铜合金团簇(Au-Cu NCs)在催化、传感等方面表现出优良的应用前景。主要综述了近年来Au-Cu NCs的研究成果,总结Au-Cu NCs的制备方法和性质,概述其在传感、催化等领域的应用,探讨Au-Cu NCs研究中的问题,并对Au-Cu NCs的发展前景予以展望。     

单晶金红石型TiO_2纳米棒的湿法合成(英文)

用TiO2粉末、NaOH和蒸馏水为原料合成金红石型TiO2纳米棒。XRD和FESEM分析表明,制备的样品为单晶且无杂质,其平均粒径约为40 nm。当样品于600°C退火2 h后,FESEM观察发现生成了TiO2纳米棒。XRD分析表明纳米棒为单晶。纳米棒表面光滑,其长约为1μm,直径约为80 nm。紫外和拉曼光谱研究表明,所制备样品的能带间隙为3.40 eV。     

金纳米片的研究和应用进展

金纳米片由于自身的高比表面积、选择性吸附特性、优异的光电效应以及表面增强拉曼散射,现在多个领域发挥着重要作用。基于30余篇文献分析,综述了种子介导生长法、液相还原法、模板法、气相沉积法、水热法以及光学合成法等制备金纳米片的方法;探讨了金纳米片在表面增强拉曼散射、生物医学、等离子体传感器和催化剂等方面的应用;对金纳米片的可控合成及其工业化应用提出了展望。     

Ga1-ＸTiＸSb(Ｘ= 0.25, 0.50, 0.75)电学、磁学及光学性质的第一性原理研究

直接带隙半导体锑化镓（GaSb）凭借其优异的性能在光纤通信、光电器件等领域具有应用价值。为了探索GaSb在光电器件中及新的自旋电子学材料的潜在应用,采用第一性原理计算了不同Ti掺杂浓度的GaSb（Ga1-xTixSb,其中X为Ti原子的掺杂浓度百分比）的电学、磁学及光学性质。计算结果表明：Ga1-xTixSb的能带结构和态密度在费米能级附近产生自旋劈裂并形成净磁矩,使Ga1-xTixSb(X=0.25, 0.50, 0.75)分别表现为半金属铁磁体、稀磁半导体、磁性金属。Ga1-xTixSb优化后晶格常数变大;Ga1-xTixSb的折射率、反射率、吸收系数发生红移且在中远红外波段光吸收系数高于GaSb;Ga1-xTixSb随着Ti掺杂浓度的增加对中远红外波段光子的吸收效果变得更好。计算结果为拓展GaSb基半导体材料在红外探测器、红外半导体激光器等领域的应用以及新的自旋电子学材料的发现提供理论参考。     

溶胶-凝胶旋转涂布法制备的多孔纳米二氧化钛膜的结构和光学性能(英文)

采用溶胶凝胶旋转涂布技术在石英基质上沉积三种不同厚度的TiO2薄膜,其厚度分别为174、195和229nm。沉积得到的薄膜是由尺寸为19~46nm的纳米微晶组成的,并具有较高的多孔结构。测定了薄膜的光学常数,得到了迄今为止报道的最低折射率1.66,并对所得结果进行了讨论。     

Eu3+掺杂对钒酸钕纳米棒阵列形貌和荧光性能的影响(英文)

采用简单一锅水热法制备具有四方晶相的NdV04(t-NdV04)纳米棒阵列。通过X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱仪(EDS)和选区电子衍射(SAED)技术对t-NdV04纳米棒阵列的物相、形貌和显微组织进行表征。所制备的t-NdVO₄纳米棒为单晶,长度约为100 nm,直径为25 nm,并且沿(112)晶面方向定向生长、自组装而成纳米棒阵列。研究表明,Eu³⁺掺杂会影响NdVO₄纳米棒阵列的形成,并导致Nd³⁺从⁴D_3/2状态到⁴I_11/2的最强光发射红移,并且在400 nm处急剧降低其荧光发射强度。研究结果对优化稀土钒酸盐的光致发光性能具有一定的参考价值。     

贵金属复合材料的成就与展望:(Ⅲ)贵金属复合材料的性质、应用与展望

本文是作者发表的"贵金属复合材料的成就与展望"系列文章的第三部分,介绍了贵金属复合材料的综合性质、复合效应和主要应用,展望了贵金属复合材料的发展前景.     

贵金属复合材料的成就与展望:(III)贵金属复合材料的性质、应用与展望

本文是作者发表的“贵金属复合材料的成就与展望”系列文章的第三部分,介绍了贵金属复合材料的综合性质、复合效应和主要应用,展望了贵金属复合材料的发展前景。     

一维NiFe1.98RE0.02O4(RE=Pr, Nd, Sm)纳米丝的结构和磁性能

采用溶胶-凝胶法、静电纺丝技术和热处理技术相结合制备了一维NiFe_(1.98)RE_(0.02)O_4 (RE=Pr,Nd,Sm)纳米丝。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对NiFe_(1.98)RE_(0.02)O_4 (RE=Pr,Nd,Sm)纳米丝的结构、形貌和磁性能进行表征。结果表明,NiFe_(1.98)RE_(0.02)O_4(RE=Pr,Nd,Sm)纳米丝表面光滑、直径均匀、连续,直径约60nm。掺杂Pr~(3+),Nd~(3+),Sm~(3+)均没有改变NiFe204的尖晶石结构,掺杂均降低了NiFe_2O_4的结晶度,晶粒尺寸D从44.8nm减小到33.8nm。NiFe_(1.98)RE~(0.02)O_4 (RE=Pr,Nd,Sm)纳米丝都表现出软磁特性。NiFe_(1.98)RE_(0.02)O_4 (RE=Pr,Nd,Sm)纳米丝的饱和磁化强度(Ms)分别为39.58,41.10,34.23 A·m~2/kg;矫顽力(H_c)分别为14119.2, 13678.4,15937.6 A/m;其中NiFe_(1.98)Nd_(0.02)O_4纳米丝的M_s (41.10 A·m~2/kg)最大,矫顽力H_c(13678.4A/m)最小,软磁性能最好。     

Li含量、沉淀时间以及溶液浓度对Y2O3:Eu(5％),Li(x％) 薄膜的形貌和光学性质影响

利用电化学沉积法制备Li掺杂的Y₂O₃:Eu(5％)荧光薄膜,并且研究了Li含量,沉积时间和溶液浓度对样品的表面形貌和发光强度的影响。结果表明,所制备的Y₂O₃:Eu(5％), Li(x％) 荧光发光薄膜具有立方晶体结构,当x=15时候,形貌和发光强度表现为最佳。