姚素薇 模板合成银纳米线及其微结构的研究
电子电镀年会论文集
（１）ＮａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＮｉ－Ｍｏａｌｌｏｙｅｌｅｔｒｏｄｅ
（２）ＮａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＮｉ?Ｍｏ—Ｆｅａｌｌｏｙｅｌｅｃｔｒｏｄｅ关于析氢反应已有许多报道／ｓ．…，普遍认为析氢过程由以下三个步翼组成．
Ｖｏｌｍｅｒｒｅａｃｔｉｏｎ：Ｈ２０＋Ｍ＋ｅ－－＝ＭＨａｄｓ＋ＯＨ—
Ｈｅｙｒｏｖｓｋｙｒｅａｃｔｉｏｎ：Ｈ２０＋ＭＨａｄｓ＋ｅ－－＝Ｍ＋Ｈ２＋ＯＨ～Ｔａｆｅｌｒｅａｃｔｉｏｎ：２ＭＨｌｌｄｓ＝２Ｍ＋Ｈ２
在基的形成过程涉及吸附态的物种Ｈｌｌｄｓ，近几年来对暖附态物种的研究有阻抗技术和开路电位衰减方法１１１－１２Ｉ。由于电化学阻抗潜能给出许多有关动力学的信息，因此在分析析氢反应动力学时常常选用电化学阻抗谱进行分析。
将纳米晶电极置于３０％ＫＯＨ溶液中测定析氢过程的交流阻抗谱．图７为纳米Ｎｉ．ＭＯ．Ｆｅ合金电极在３０％ＫＯＨ溶液中在不同过电位下析氢反应的交流阻抗谱图；从圈７可知在低过电位下，交流阻抗表现为两个半圆型。在高过电位下，交流阻抗表现为一个半圆型．随着过电位的升高，瞬的半径逐渐减小，最后趋于稳定，因此纳米Ｎｉ．Ｍｏ．Ｆｅ合金电极在３０％ＫＯＨ溶液中低过电位时析氢过程经历Ｖｏｌｍｅｒ－Ｔａｆｅｌ机理，即吸附态的氢经化学脱附形成氢气，速率决定步骤是Ｖｏｌｍｅｒ反应；在较高过电位时析氢反应表现为Ｖｏｌｍｅｒ．Ｈｅｒｙｒｏｖｓｋｙ机理，即吸附态的氢经电化学脱附形成氢气Ｉｌ“．
参考文献
ＩＳｃｈａｅｆｅｒＮＥ．ＷｌｌｒｏｃｈｉｍＲ，ＢｅｒｒｉｌｌｇｅｒＲ，ｅｔａ１．Ｊ．ＬｅｓｓＣｏｍｍｏｌｌＭｅｔ．１９８８，１４０：１６１２ＥｒｂＵ，Ｅｌ—ＳｈｅｒｉｋＡＭ，ＰａｌｕｍｂｏＧ，ｅｌａ１．Ｎａｌｌｏｓｔｒ．Ｍａｔｅｒ，１９９３，２：３８３
３ＨｕｌｌｌｌｇＬｉｎｇ，ＹａｎｇＦａｎｇ?ｚｌｌ，ＸｕＳｈｕ－ｋａｉａｎｄＺｈｏｕＳｈａｏ—ｍｉｎ，ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｔａｌＦｉｎｓｈｉｎｇ，２００１，７９ｔ４）：１３６
４黄令，杨防祖，许书楷，周绍民，应用化学，２００１，１８（１０）：７６７
５ＷａｇｎｅｒＣＤ，ＲｉｇｇｓＷＭ，ＤａｖｉｓＬＥ，ＭｏｕｌｄｅｒＪＦ．ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＸ—ＲａｙＰｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｅ．ＰｕｂｌｉｓｈｅｄｂｙＰｅｒｋｉｎ－ＥｌｍｅｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ．ＰｈｙｓｉｃａｌＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＤｉｖｉｓｉｏａ，６５０９ＦｌｙｉｌｌｇＣｌｏｕｄＤｒｉｖｅ，ＦｄｅｎＰｒａｉｒｉｅ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔｌｌ５５３４４
６ＣａｖｉｃｃｈｉＲＥ．ＳｉｌｓｂｅｅＲＨ．Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅ“ｅｎ１９８４，５２：１４５３
７ＢａｌｉＰａｎｄＧｌｌｒｗｉｎＬ，Ｎａｔｕｒｅ，１９９２，３５５：７６１
８ＣｏｎｗａｙＢＥ，Ｓｃｉ．Ｐｒｏｇｒ．Ｏｘｆｏｒｄ１９８７，７１：４７９
９ＷｅｎｄｔＨ．ＩｍａｒｉｓｉｏＧ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．１９８８．１８：１
ｌＯＤｉｖｉｓｅｋＪ．Ｊ．ＥＩｃｃｔｒｏａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．１９８６．２１４：６１５
ＩｌＢａｉＬ，ＣｏｎｗａｙＢＥ．Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９０，１３８：２８９７
１２ＥｋｄｕｎｇｅＰ＇ＪｕｔｔｅｒＫ，ＫｒｅｙｓａＧ，ｃｔａ１．，ｉｂｉｄ．，１９９１．１３８：２６６０
１３ＯｋｉｄｏＭ，ＤｅｐｏＪＫ，ＣａｐｕａｎｏＧＡ．，Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９９３，１４０（Ｉ）：１２７
模板合成银纳米线及其微结构的研究
（天津大学化工学院，天津３０００７２）
姚素薇迟广俊张卫国王宏智
摘要通过电化学的方法，以多孔铝阳极氧化膜（ＡＩ：０，／ＡＩ）为模板，制备金属银纳米线．透射电子显微镜（ＴＥＭ）分析表明：根蚋米践长度平均约为５ｐｍ，直径２５ｎｍ；银纳米线在多孔Ａ１２０ｊ／Ａ１孔内互相平行，显示凸凹相间的条纹结构．选区电子衍射（ＳＡＥＤ）证实银纳米线具有面心立方（ＦＣＣ）的多晶结构．
关键词电沉积银纳米线透射电子显徽境模板合成
?２１８?
电子电镀年会论文集
ｌ前言
金属纳米线在超大集成电路（ＵＬＳＩＣ）、光导纤维、徽电子学、电致发光、微电极柬Ｉ”、单电子器件１２Ｉ、化学传感器、垂直磁记录Ｉｍ、选择性太阳能吸收器川、催化１８等领域有潜在实际应用．最近几年，利用化学和物理方法组装各种高度有序的纳米线阵列已经成为学术界的研究热点之一。其中，利用模板（多孔阳极氧化铝膜、聚碳酸醣膜、多孔硅等）组装的方法具有设备简单，成本低廉等优点，得到了广泛的应用．铝在硫酸或磷酸溶液中经阳极氧化，得到多孔氧化铝膜。该氧化铝膜具有纳米尺寸的孔洞，分布均匀、孔径大小可通过阳极氧化工艺及条件控制。利用铝阳极氧化膜为模板，采用电化学法在铝阳极氧化膜孔内组装金属纳米线阵列虽然已经有撮导睁。Ｉ，但直到现在，未见有文献论及纳米线的徽观结构、形貌以及形成机理。
囤２银纳米线典型的ＴＥＭ照片
透射电子显徽技术具有高的分辨率，这为纳米线微观结构研究提供了必要条件。本文采用透射电子显微镜（ＴＥＭ）表征银纳米线的排布状态与微观结构。１实验部分
１１仪鼍和试剂
图Ｉ多孔阳极氧化铝膜表面形貌的
原子力显徽镜（ＡＦＭ）照片
ＴＤＩＴｌ８型稳压稳流电源（天津市电子仪器厂），交直流数字电压表（天津市电予仪器厂）。Ｃ５９．ｍＡ型毫安表（天津市电表厂）．ＰＨＳ．２Ｃ型酸度计（上海雷磁仪器厂）．ＸＦＤ－８型超低频信号发生器（天津市电子仪器厂）。ＴＤＧＣ型变压器（天津市红星电器厂）．ＪＥＭ－１００ＣＸＩＩ型透射电子显微镜（日本ＪＥＯＬ公司生产）。Ｎａｎｏｓｃｏｐｅｉｎａ型原子力显徽镜（ＡＦＭ）。所使用化学试剂均为分析纯．
１２多孔铝阳极氧化膜的制备
纯度为９９．９９％、尺寸为３ｃｍｘ４ｃｍ×０．１５ｃｍ的金属铝．经除油、浸蚀、中和，在１５Ｖ直流电压下．于１５％质量分数的硫酸电解液中进行阳极氧化，石墨电极为对极，溶液温度为２０１２，阳极氧化时间ｌｈ。图１为ａ所制备的多孔阳极氧化铝膜表面形貌的原子力显微镜照片，从中可以看出，孔在膜表面分布均匀，其直径约为２５ｎｍ．孔径大小一致．
１３银纳米线在多孔铝阳极氧化膜孔内的组装将上述制备的多孔铝阳极氧化膜作为电沉积银的基体．在ＡｇＮＯ。溶液中进行沉积。电解液组成及工作条件为；ＡｇＮ０３４９?Ｌ～，ＭｇＳＯ‘２０９?Ｌ。“Ｃ‘Ｈ。０７?Ｈ２０（柠檬酸）１５９?Ｌ，ｐＨ为３，溶液温度２０＂Ｃ。
１４银纳米线微观结构的表征
为了考察银纳米线的形貌及微观结构，本文采用化学方法将银纳米线从模板（ＡＩ：Ｏ，／ＡＩ）的孔中释放出来，得到自由的银纳米线。采用ＪＥＭ－１００ＣＸＩ！
?２１９?
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型透射电子显微镜表征银纳米线的微观结构．
２实验结果与讨论
２１铝阳极氯化奠孔内电沉积银纳＿ｊＩ∈线的形黻征采用ＴＥＭ观察由上述方法所制备的银纳米线，图２为几种典型的ＴＥＭ形貌照片．
图２中（－）为一束Ａｇ纳米线低倍（ｘｌｌｍ００）放大照片，线平均长度达５．０ｕｍ，长径比（纳米线的长度与直径比）约为２１）０，长度基本一致，其中有部分纳米线在ＴＥＭ样品制备过程中折断｛（ｂ）为（ａ）像的局部放大（１０万倍）情形，从图中可见Ａ２纳米线粗细较均匀，直径平均为２５ｒｉｍ：图中（ｃ）是单独一条银纳米线；（ｄ）为组装了银纳米线的多孔铝阳极氧化膜（ＡＩ，ｏ—ＡＩ）的断面形貌，可以看出，银纳米线的氧化膜孔内相互平行．纳米线之间的距离非常接近，约为４０ｒｉｍ．同时说明本文制备的铝阳极氧化膜模板（ＡＩ：ＯＪＡｌ）存在着相互平行的纳米线具有明暗（凸凹）相间的条纹结构。选区电子衍射（ＳＡＥＤ）图样示于图２（ｆ），它由四个不同半径的同心圆环组成，这种环形花样的产生，是由于受到电子入射束辐照的样品区域内存在大量取向杂乱的细小晶体颗粒．属于多晶结构ｐ１．使用电子衍射基本公式：Ｒ＝＾Ｌ／ｄ（其中ｘＬ是相机常数为２．２６ｍｍ?ｎｍ，Ｒ是衍射环的半径．ｄ为晶面问距）计算出相关数据．列于下表：
表１由选区电子衍射田（ｓ＾印）获得的有关数据
由上表中样品晶面间距数据与从ＡＳＴＭ卡片查得金属银的标准晶面间距数值（ｏ．２３５９，Ｏ．２０４４，０．１４４５，０．１２３１）对比可以看出，两组数据非常接近，故本文所制备的纳米线由纯金属铌构成；四个衍射环对应的晶面指数由里向外依次为：（１１１），
?２２０?
（２００）?（２２０），（３１１）；另外，可以看出表中（Ｒ２ｊ腑．）ｘ３的数值之间的比值近似为３：４：８：ＩＩ，说明银纳米线属于面心立方结构Ｉ’Ｉ．
３结论
（Ｉ）以多孔铝阳极氧化膜（Ａ１２０ＪＡｔ）为模扳，通过交流电沉积的方法，在多孔ＡＩ：ＯＪＡＩ孔内能够组装金属银纳米线。
（２）模板组装的银纳米线平均长度约为５ｕｍ，直径２５ｎｍｌ银纳米线在多孔Ａｌ２０，ＡＩ孔内互相平行，表面呈现凸凹相阐的条纹形卷，具有面心立方的多晶结构．
Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ
１ＶｉｎｏｄＰＭｅｎｏｎ，ＣｈａｒｌｅｓＲＭｕｒｔｉｎ．Ａｎａｔ．Ｃｈｅｍ。１９９５，６７：１９２０
２ＲｏｕｔｋｅｖｉｔｃｈＤｍｉｔｒｉ，＂ｌａｇｅｒＡＡ，ＨａｒｕｙａｍａＪｕｎｊｉ，ＡｌｍａｗｌａｗｉＤｉｙａａ，ＭｏｓｋｏｖｉｔｓＭａｒｔｉｎ，ＸｕＪｉｍｍｙＭ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｔｉｏｎｓｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓ，１９９６，４３（１０）：１６４６
３ＳａｔｏｓｈｉＫａｗａｉ。ａｙｕｚｏＵｅｄａ．Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．：ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９５ｍ１２２（１）Ｌ：３２
４ＡｎｄｅｒｓｓｏｕＡ，ＨｕｎｄｅｒｙＯ，ＧｒｎａｑｖｉｓｔＣＧ．Ｊ．
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．１９８０，５１：７５４
５ＨｅｌｌｅｒＡ，ＡｓｐｎｅｓＤＥ，ＰｏｒｔｅｒＪＤ．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．１９８５．８９：４４４４
６ＨｏｒｎｙａｋＧＬ，ＰａｔｒｉｓｓｉＣＪ，ＭａｒｔｉｎＣＲ．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，Ｂ，１９９７，１０１（１）：５４８
７ＰｏｎｔｉｆｅｘＧＨ，ＺｈａｎｇＰ’ＷａｎｇＺ，ＨａｓｌｅｔｔＴＬ，ＡＩＭａｗｌａｗｉＤ，ＭｏｓｋｏｖｉｔｓＭ．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ，１９９１，９５（９）．９８９
８ＰｒｅｓｔｏｎＣＫ，ＭｏｓｋｏｖｉｔｓＭ．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ，１９９３，９７（９）．４９５
９ＣｈｅｎＳｈｉｐｕ，ＷａｎｇＹｏｕｎｒｕｉ．ＭｅｔａｌＥｌｅｃｔｒｏｎ
ＭｉｃｒｏｃｏｓｍｉｃＡｎａｌｙｓｉｓ．Ｓｈａｎｇｈａｉ：Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ
ＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓ，１９８２：６７［陈世朴，王永瑞．金属电子显微分析．上海：机械工业出版杜，１９８２：６７
模板合成银纳米线及其微结构的研究
作者：姚素薇， 迟广俊， 张卫国， 王宏智
作者单位：天津大学化工学院(天津)
相似文献(10条)
1.学位论文孙绍庆一维梯度金属纳米线的制备与电输运性能研究2009
近年来，一维纳米材料因为具有许多奇异的物理和化学性质及在纳米材料器件化等许多领域具有重要的应用前景，而引起人们的广泛关注。基于氧化铝模板制备形状可控的金属纳米线，为纳米材料器件化的发展打下了良好的基础。目前，人们利用氧化铝模板制备了各种形貌的金属纳米线。但是对于梯度直径金属纳米线的电输运性能缺少必要的研究。本工作旨在探索基于氧化铝模板制备梯度直径的金属纳米线，并对沉积在模板中的金属纳米线阵列进行电输运性能的研究。
1)改进了氧化铝模板的制备工艺，制备出多种孔洞形貌的氧化铝模板。用草酸作为电解液，通过缓慢改变阳极氧化电压制备出具有梯度孔径的氧化铝模板。使用饱和的氯化铜溶液去掉模板背面的铝基底：同时，使用5wt％的磷酸溶液腐蚀掉氧化铝阻挡层，以利于直流电沉积制备金属纳米线。也可以通过减薄阻挡层的方法运用交流电沉积制备金属纳米线。
2)使用具有梯度直径变化的氧化铝模板，采用电化学沉积的方法制备了具有梯度直径变化的银纳米线阵列。为了进一步验证梯度银纳米线的电输运性能，同时制备了具有直线形貌的银纳米线和铁纳米线。通过添加酒石酸，采用氧化铝模板直流电沉积方法可以制备具有六方相(4H)结构的银纳米线
3)利用伏安法研究了氧化铝模板内梯度直径银纳米线阵列电输运性能。结果表明：具有梯度变化的银纳米线阵列电压与电流的关系表现为非线性特征，金属纳米线由导体向半导体过度。然而，具有直线形貌的银纳米线阵列和铁纳米线阵列的I-V曲线图呈现出线性特征。这种测量，结果进一步证明了一维梯度直径金属纳米线的半导体特性，是由于其自身的梯度直径变化所引起的。产生这种现象的原因，可能是由于库仑阻塞效应和小尺寸效应引起的。
2.期刊论文迟广俊.姚素薇.范君.张卫国.王宏智银纳米线的TEM表征-物理化学学报2002,18(6)
通过交流电沉积的方法,以多孔铝阳极氧化膜(Al2O3/Al)为模板,制备金属银纳米线.透射电子显微镜(TEM)分析表明:银纳米线长度平均约为5μm,直径25nm;银纳米线在多孔Al2O3/Al孔内互相平行,显示凸凹相间的条纹结构.选区电子衍射(SAED)证实,银纳米线具有面心立方(FCC)的多晶结构,探讨了银纳米线凸凹相间条纹结构的形成机理.
3.学位论文宋智全一维金属银纳米线的可控制备与电输运性能2008
一维纳米材料及其有序阵列体系具有许多奇异的物理和化学性质，在纳米材料器件化等许多领域具有重要的应用前景，近年来引起人们的广泛关注。如何制备形状、结构、性能可控的一维纳米材料，实现一维纳米材料的器件化，仍然是一个富有挑战性的课题。在一维纳米材料的制备方法中，具有典型自组装结构的多孔氧化铝模板由于孔径尺寸大小一致、形状可控、成本便宜等许多优点，成为最常用而且最有效的方法之一。本文基于国内外研究进展和本实验室之前的工作成果的基础之上，开展了以下几方面的工作：
1.采用两步阳极氧化法和交流电化学沉积的方法制备了直线型、分叉形、梯度形、直径周期性梯度变化等不同形貌的金属银纳米线。利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对银纳米线形貌表征分析结果表明：银纳米线很好地复制了氧化铝模板的孔形貌。通过采用先线性变化然后突然改变氧化电压的方法制备的模板得到的银纳米线是分叉结构，同时分叉的主干直径是梯度变化的；而采用氧化电压周期性线性改变方法获得的银纳米线的直径是周期性变化的。
2.采用氧化铝模板交流电沉积方法制备了含有六方相(4H)结构的银纳米线，并研究了沉积电压、pH值和热处理温度等因素对形成的银纳米线晶体结构的影响。利用X射线衍射仪对银晶体研究结果显示：在一定交流电压和pH值范围内进行电沉积时，所获得的银纳米线同时存在六方相和面心立方相，但相对较低的沉积电压和较高的pH值有利于六方相的形成
；400℃以上的热处理则可以促进六方相向面心立方相的转变，表明六方相是热力学上的亚稳相。进一步地，一个六方相和立方相交替沉积的电场机制被提出，基于这个机制能较好地解释沉积电压和pH值对银纳米线中六方相形成的影响。
3.利用伏安法初步研究了氧化铝模板内金属银纳米线阵列的电输运性能。I-V曲线结果表明银纳米线的电输运能力随直径的减小而降低；另外观察到在低温下氧化铝模板内的银纳米线阵列的循环I-V曲线中升高电压和降低电压两个过程并不重合，具有类似于铁电体材料的电输运I-V曲线，该结果可能与银纳米线在氧化铝模板中的特殊结构有关，需要进一步地深入研究。
4.学位论文杜亚冰模板法制备纳米线阵列的研制及其在SERS技术中的应用2007
纳米材料是21世纪最有前途的新材料，其制备、研究和应用构成了当今最为活跃的研究领域。纳米材料因其特殊的结构，呈现出一系列优异的力、热、光、电、磁、声、储氢、吸波等性质，具有广阔而深远的应用前景。至今已发展多种纳米材料(线、管、微粒)的制备方法，如电弧法、催化热解法、激光烧蚀法、化学气相沉积法、分子束外延法、模板合成法等。其中，模板法由于具有限域能力，容易调控所制一维纳米材料的尺寸和形状，成为制备纳米材料的一种十分重要的途径，为制备金属、导电高分子、磁性材料、半导体等的纳米线、管以及诸如多层纳米线、超晶格、量子点等新型的可用于大规模集成的功能材料开辟了新的空间和机遇。
孔性氧化铝模板(AAO)具有孔径在纳米级的平行阵列孔道，其孔径、孔密度和孔深度可以通过改变制备条件方便调控。因为它是一种无机材料，具有良好的热稳定性和机械特性，可允许对合成的纳米结构作进一步的后处理，如化学修饰、沉积、刻蚀以及机械加工等，从而组装出很有应用前景的各种原型器件，所以成为制备纳米材料的首选方法之一。近年来，有序多孔氧化铝模板的制备工艺，生长机理以及用作模板合成有序纳米阵列结构的研究，已成为纳米材料研究的一大热点。
在表面增强拉曼散射(SERS)研究中，衬底的制备非常重要。到目前为止，制备增强衬底的常用方法有电化学氧化还原法(ORC)、金属溶胶法、化学沉积银岛膜、真空镀膜、激光刻蚀的金属溶胶和机械抛光等。不同的活性衬底各有优点，但又都不同程度的存在着一些缺点，如表面粗糙度不均一、实验装置昂贵、容易受杂质离子的干扰，或者很难控制纳米粒子的尺寸和稳定性等。
本论文中，我们采用电化学沉积技术，在孔性氧化铝模板内组装高SERS活性的金属纳米线阵列，制备出粗糙度均一、可控，且增强效果极佳的SERS活性衬底。通过改变模板的孔径大小、沉积纳米材料的时间长短等参数，研究了不同SERS衬底的增强特性；我们还用孔性氧化铝模板组装了半导体Cds纳米线阵列，通过研究它的光学声子振动模来分析其独特的光学特性。
本论文共分为四章，主要内容如下：
第一章：纳米材料与纳米科学简介。介绍了几种典型的纳米材料，纳米材料的特性及制备方法；模板法合成纳米阵列的研究历史以及SERS活性衬底的研究现状；最后简述了本论文的研究内容和意义。
第二章：多孔氧化铝模板的制备方法和表征。采用合适的实验参数，用自制电解氧化槽制备出孔径均一、孔深度和孔密度可调的孔性氧化铝模板。扫描电子显微镜(SEM)照片显示，AAO是一种很好的制备有序纳米线阵列的样模材料。
第三章：有序银纳米线阵列的制备及其SERS研究。用交流电沉积法在孔性氧化铝模板内制备银纳米线阵列，并以它为衬底，用巯基吡啶(4-MPy)分子作探针检测其表面增强拉曼散射信号。原子力显微镜(AFM)照片显示，银纳米线相互平行、排列有序并且垂直于氧化铝基底。4-MPy的SERS谱表明这种银衬底是一种很好的增强衬底，SERS谱强度随银纳米线露出衬底表面高度的变化而变化，但拉曼频移基本不受表面状态的影响。
第四章：半导体CdS纳米线阵列的制备和光谱研究。用交流电沉积法在AAO模板内组装CdS纳米线阵列。拉曼光谱研究结果表明激发波长的选取对纳米CdS的光学信号也有影响；将CdS纳米微粒沉积在银衬底上，采集到的拉曼光谱表明银衬底对CdS的拉曼信号有增强作用。另外，纳米CdS的SERS谱研究表明，SERS信号随银纳米线长度的增加，强度逐渐增强，然后逐渐趋近饱和。
5.期刊论文凌丽.徐敏敏.顾仁敖.姚建林.LING.Li.XU.Min-Min.GU.Ren-Ao.YAO.Jian-Lin Ag核Au壳双金属复合纳米线的制备及其表面增强拉曼光谱研究-化学学报2007,65(9)
采用氧化铝模板结合交流电沉积技术制备纯银纳米线,然后通过化学还原方法,并控制加入的金盐的量,在已制备好的银线表面包裹不同厚度的金壳层,得到具有核壳结构的Ag核Au壳复合纳米线.采用电子显微镜(SEM,TEM)和表面增强拉曼光谱对该复合结构纳米线进行相关表征,纳米线的表面形貌与加入的金盐的量有关.以苯硫酚(TP)和对巯基苯胺(PATP)为探针分子,研究了此类复合纳米线的表面增强拉曼散射效应.并以PATP在金银纳米线表面吸附的表面增强拉曼光谱的差别为探针,表征了复合纳米线表面金的包裹程度,结果表明一定厚度的包裹程度可制备无针孔效应的核壳结构金银复合纳米线.
6.学位论文王彪电压波形对阳极氧化铝膜和银纳米线微观结构的影响2008
本文利用非恒定的电压波形对铝片进行阳极氧化，通过调节氧化的参数实现了对多孔氧化铝微观结构的控制。在此基础上，初步测量了制备的多孔氧化铝的光学特性；本文还利用铝片在恒定电压下氧化得到的多孔阳极氧化铝作为模板，控制电沉积的条件来控制沉积的银纳米线的微观结构。本文的主要研究内容和取得的成绩如下：
1.利用周期性的氧化电压来氧化高纯铝片，制备了在可见光范围内具有强的光子特性的多孔氧化铝膜，样品的光学图片和光学透射谱证实了合成的样品的光子特性。膜的颜色或者说光学禁带可以由制备条件来调节。这种薄膜有望在光学领域得到应用，比如，用于制造滤光片等。
2.通过改变周期性氧化的条件，制备了具有层状结构的多孔氧化铝膜，由于氧化铝具有优良的力学和物理化学特性，这种膜在分离、催化及光学等领域有潜在的应用价值。
3.利用高纯铝片氧化得到的多孔氧化铝作为模板，采用2步沉积法来制备具有平行纳米线轴向的(111)堆垛层错和(111)/[112]孪晶结构的Ag纳米线；时效或热处理发现，这种Ag纳米线会向罕见的4H-Ag结构转变。
7.学位论文许伟银纳米线阵列表面增强拉曼散射效应、光吸收及应用2009
本文以持续性有机污染物痕量探测为导向，有针对性地制备了银纳米线有序阵列，并系统地研究了该阵列拉曼增强散射的规律和机理、探讨了光吸收与该体系表面等离子体共振现象的相关性。论文选题属于纳米材料应用基础研究，也是当前人们关注的研究热点。
本文的主要研究成果以及创新点分为以下几个方面：
1.规格化制备银纳米线阵列有序结构属于纳米材料可控生长研究范畴，是系统研究该体系表丽拉曼增强效应的前提。利用金属银材料的SERS效应实现有机污染物痕量探测是国际上所公认的有效途径之一。先前的研究一般采用无序的银纳米结构或纳米级粗糙表面进行探测，为了进一步更有效地研究银纳米材料表面增强效应以满足痕量探测的需求，本文首次提出以银纳米线有序阵列作为主要材料对象对表丽增强拉曼现象进行研究。这种方法的优点在于：阵列规格化、形貌稳定，有利予应用的研究。因此，规格化制备银纳米线阵列是论文研究的关键和前提。
本文利用阳极氧化铝模板系统地研究了电沉积电压和溶液浓度对生成银纳米线的影响，找出了沿(110)方向择优生长的工艺参数，解决了占空比调制的问题，成功制备了连续、致密、单品的纳米线有序阵列，为研究该有序阵列的表面拉曼增强散射效应奠定了基础。
2.系统地研究了Rhodamine 6G(R6G)与银纳米线有序阵列表面相互作用产生的表面增强拉曼散射现象，分析了R6G浓度变化(10-6 M～10-13 M)对表面增强拉曼散射影响的规律。结果发现在浓度变化范围内，R6G的主要振动模式均可出现。随着浓度的降低，相关振动模式的峰度下降，10-13 M浓度下，很多振动模式会消失，但是对应于R6G分子中苯环拉伸振动模式以及C-H键面内弯曲振动模式的峰仍然可以被探测出来。进一步与传统方式所用的ORC电压腐蚀的银电极测试结果相比较，银纳米线阵列具有更明显的表面增强拉曼散射效应，前者的探测浓度极限约为10-9M，而后者约为10-13 M，比前者高4个数量级。
为了验证上述现象的普适性，我们又进一步观察了银纳米线阵列对于氯苯等
有机污染物的表面增强拉曼响应，得到了很好的效果。其中氯苯的最低探测浓度可以达到10-6M，已经达到了国际上对于氯苯污染所规定的最低标准。 以上系列研究成果说明，锻纳米线阵列的表面增强拉曼散射效应可以应用于含有氯取代苯环有机污染物的痕量探测，这为设计快速、便携式探测器件的制备提供了核心材料基础。
3.我们发现了纳米线阵列对于入射激发光存在径向和轴向两种不同的吸收模式，并且进一步找到了对于吸收模式进行调节的方法：通过减小纳米线阵列的线径，可以使径向吸收模式发生蓝移，而通过增大纳米线阵列的长径比，可以使轴向吸收模式发生红移。我们研究了银纳米线表面等离子体共振吸收模式径向和轴向的差异的产生机制，并用表面等离子体共振吸收对上述现象给出了合理的解释。
关键词：氧化铝模板、表面增强拉曼散射、贵金属纳米线阵列、光吸收。
8.期刊论文邓欣.曾虹燕.屈叶青.张平.方芳.Deng Xin.Zeng Hongyan.Qu Yeqing.Zhang Ping.Fang Fang一维阵列银纳米线制备及其微观结构-化学反应工程与工艺2007,23(5)
通过直流电沉积,以多孔阳极氧化铝膜(Al2O3/ Al)为模板,在纳米孔道内进行限域生长,制备了金属Ag纳米线.用X射线衍射光谱(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等检测手段对产物进行了表征.结果表明,Ag纳米线具有面心立方晶体结构,阵列排列整齐,长度超过5μm,单体纳米线的直径约为70 nm,与所用模板的孔径相当.
9.学位论文李莎多孔氧化铝膜的制备与其光学性质研究2008
近年来研究制备具有纳米结构的氧化铝多孔膜越来越受到人们的关注。阳极氧化铝模板是一种具有纳米孔径的透明模板，表面小孔的分布具有较高的周期性，其孔径在1.5nm-500nm范围内可控，孔径大小一致并且分布高度有序。
本文详细研究了阳极氧化铝膜的制备方法及影响因素，并通过扫描电镜观察不同条件下形成的氧化膜的微观形貌，研究了预处理过程、电压的大小、电解液的种类及浓度、反应温度以及超声扩孔等制备工艺对所制备的阳极氧化铝模板的影响。研究发现，通过优化制备工艺，可以得到具有规则排列小孔的氧化铝膜。此外，通过在规则排列的氧化铝膜上蒸镀金属，我们得到了一种新型表面等离激元晶体。这种表面等离激元晶体的制备技术的优点是重复性好、操作简单、成本低、并且可制备大面积的表面等离激元晶体。我们采用光谱仪测定了金属薄膜的透射光谱，由于表面等离子激元波(Surface plasmon polaritons，SPPs)的作用，在可见光波段观察到了透过率异常增强现象。最后，尝试着用交流电制备银钠米线，研究发现，用交流电沉积银纳米线，方便快捷，实验可控性很强。
10.会议论文程敬泉.姚素薇.张卫国.王宏智超声诱导银纳米粒子的电化学制备及其表征2004
本文在络合剂EDTA、保护剂PVP存在的条件下,通过超声电沉积方法在硝酸银溶液中制备出形状、尺寸不同的零维、一维银纳米材料.测试结果表明,当硝酸银浓度为0.0118mol/L,硝酸银与EDTA摩尔比为1:1时,银纳米粒子为类球形,直径约30nm.当加入一定浓度的PVP,可获得直径约30nm,长度不等的银纳米线.选区电子衍射(SAED)证实,银纳米颗粒具有面心立方(FCC)结构.紫外可见吸收光谱表明,银纳米颗粒的形貌和尺度影响微粒的光学性能.此外,还初步探讨了超声对电沉积纳米材料的作用机理.
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