金属纳米线的相关问题研究
金属氧化物纳米线
金属氧化物纳米线
1 金属氧化物纳米线
金属氧化物纳米线（Metal oxide nanowires）是它们表面受氧化处理的金属纳米线，它们具有良好的金属、非金属以及晶态性质。
金属氧化物纳米线可用于各类样品的研究和制备，如生物传感器、有机电路、能源储存装置以及电子设备的电池等。
金属氧化物纳米线的特性
由于双金属氧化物结构的存在，金属氧化物纳米线具有高热稳定性、高磁性、高韧性和低电阻等性质。
这些性质使其在材料抗高温及抗腐蚀方面有很大的应用价值。
而且，金属氧化物纳米线的拓扑结构表明它们具有低结构湿度的优势，可以作为适用于湿环境的优异抗腐蚀化学剂。
金属氧化物纳米线的电热抗磁性质表明它们也可以应用于高温高磁场的特殊环境中。
金属氧化物纳米线的实际应用
应用于化学传感器方面，由于金属氧化物纳米线具有可控性和良好的光学性质，因此，金属氧化物纳米线可应用于生物传感器、气体传感器以及各类有机活性物质的传感器研究中，可检测和分离小分子或微控制物质。
此外，金属氧化物纳米线还可用于生物膜研究、有机电容、电池以及能源储存器件的合成研究等。
它们的织物和涂料性能也极具实用性，如复合材料的抗水抗湿性能。
结论
金属氧化物纳米线专业以其独特的性质，弥补了其它材料在功能表现上的缺陷，因而受到越来越多的应用。
金属氧化物纳米线可以用作传感器、光学器件、有机电路、配合织物等，将会大大满足我们在新材料优异性能上的各种需求。
纳米材料在基因检测中的应用
纳米材料在基因检测中的应用近年来，纳米技术在各个领域中得到了广泛应用，基因检测也不例外。
通过利用纳米材料的特性，科学家们可以更加精准地检测基因序列，提高检测的灵敏度和准确性。
本文将探讨纳米材料在基因检测中的应用，包括纳米颗粒、纳米管以及纳米线等纳米材料的应用。
一、纳米颗粒纳米颗粒是一种直径在1到100纳米之间的微小颗粒，可以通过化学方法合成出不同形状和结构的颗粒。
在基因检测中，纳米颗粒可以扮演着多种角色。
例如，科学家们可以将纳米颗粒表面修饰成与DNA碱基配对的分子，来实现对DNA序列的检测。
具体来说，当与目标基因序列互补的分子与纳米颗粒相结合时，纳米颗粒的物理化学性质发生变化，可以通过光学或电化学等方法来检测该变化，从而实现对基因序列的检测。
此外，纳米颗粒还可以用于基因序列的分离和富集。
例如，在分析肿瘤标志物时，科学家可以将纳米颗粒表面与抗体分子结合，以选择性地捕获含有特定标志物的细胞或DNA。
通过这种方式，可以从复杂的混合物中富集目标基因序列，从而提高检测的敏感性和准确性。
二、纳米管纳米管是一种空心的长管状结构，通常由碳或具有特定功能的有机物质合成。
在基因检测中，碳纳米管可以用于检测DNA序列中出现的特定单核苷酸多态性（SNP）。
具体来说，科学家们可以将碳纳米管表面修饰成能够选择性地与目标SNP配对的分子，这样当目标DNA序列与碳纳米管相结合时，会在碳纳米管表面形成不同于未配对状态的电子结构。
利用这种变化，可以通过纳米管的光学或电化学性质来检测目标SNP是否存在。
此外，碳纳米管还可以用于基因治疗。
例如，在治疗癌症时，科学家可以将碳纳米管表面修饰成DNA负载物，并将其输送到癌细胞中。
通过利用碳纳米管自身的特性，如高比表面积和良好的细胞穿透性，可以实现高效的基因传递和抗癌效果。
三、纳米线纳米线是一种长度从几十到几千纳米的细长结构，通常由金属或半导体等材料合成。
在基因检测中，金属纳米线可以用于检测目标DNA序列的存在和浓度。
金属辅助化学刻蚀制备硅纳米线及阵列
金属辅助化学刻蚀制备硅纳米线及阵列一、引言硅纳米线是一维纳米结构，具有独特的物理和化学性质，可应用于纳米电子学、传感器、能源存储等领域。
金属辅助化学刻蚀是一种常用的制备硅纳米线和阵列的方法，通过金属催化剂的作用，使硅基底发生化学反应，形成硅纳米线。
二、金属辅助化学刻蚀机理金属辅助化学刻蚀是在硅基底表面沉积金属催化剂，如金属颗粒或金属薄膜，然后将硅基底浸入含有刻蚀剂的溶液中。
在溶液中，金属催化剂起到了重要的作用，它可以提供催化反应的活性位点，加速硅基底的刻蚀过程。
通过控制刻蚀条件和金属催化剂的形貌和尺寸，可以制备出不同形态和尺寸的硅纳米线和阵列。
三、金属选择和制备金属选择对硅纳米线和阵列的形态和尺寸具有重要影响。
常用的金属催化剂有金、银、铜等。
金属的选择应考虑其催化活性、稳定性和成本等因素。
金属颗粒的制备可以通过化学还原法、溶胶-凝胶法等方法得到。
金属薄膜可以通过物理气相沉积、溅射等技术制备。
四、刻蚀剂选择和溶液配制刻蚀剂的选择和溶液配制对刻蚀过程和硅纳米线的形貌具有重要影响。
常用的刻蚀剂有氢氟酸、氢氧化钠等。
刻蚀剂的浓度、温度和刻蚀时间等参数需要优化，以控制硅基底的刻蚀速率和纳米线的生长方向。
五、刻蚀过程控制和纳米线形貌调控金属辅助化学刻蚀过程中，刻蚀速率和纳米线生长方向的控制是关键。
刻蚀速率可以通过调节刻蚀剂的浓度和温度等参数来实现。
纳米线的生长方向可以通过金属催化剂的形貌和尺寸来调控。
此外，还可以通过控制刻蚀时间和金属催化剂的密度等参数来调控纳米线的长度和密度。
六、金属辅助化学刻蚀制备硅纳米线的优势和局限性金属辅助化学刻蚀方法具有制备硅纳米线和阵列的优势，如简单、低成本、可大规模制备等。
然而，该方法也存在一些局限性，如纳米线的直径和长度有一定限制，刻蚀过程中可能会产生一些缺陷和污染。
七、金属辅助化学刻蚀在其他领域的应用金属辅助化学刻蚀方法不仅可以用于硅纳米线和阵列的制备，还可以应用于其他材料的纳米结构制备，如碳纳米管、金属纳米线等。
纳米线制备
模板法：按模板材料可分为碳纳米管模板法、多孔氧化铝模板法、聚合物膜模板法和生命分子模板法。
其中聚合物模板法廉价易得。
模板法的模板主要有两种：一种是径迹蚀刻聚合物膜，如聚碳酸脂膜，另一种是多孔阳极氧化铝膜，两者相比，氧化铝模板具有较好的化学稳定性、热稳定性和绝缘性，其余还有介孔沸石法、多孔玻璃、多孔Si 模板、MCM-41、金属、生物分子模板、碳纳米光模板等聚碳酸脂膜（聚合物）模板法：聚碳酸脂膜模板是所有聚合物膜模板中使用最广的一种，C.Schonenoberge等以不同规格不同厂家的聚碳酸酯过滤膜为模板，用电化学沉积的方法成功涤制备出了不同直径的Ni、Co、Cu和Au纳米线。
多孔氧化铝模板：采用该方法时，多孔氧化铝模板只是作为模具使用，纳米材料仍需要常规的化学反应来制备，如电化学沉积、化学镀、溶胶-凝胶沉积、化学气相沉积等方法。
多孔阳极氧化铝模板（AAO: porous anodic aluminum oxide）是典型的自组织生长的纳米结构的多孔材料，微孔直径大约在10~500nm之间，密度为二丄1「「个/諾之间，阳极氧化法制备的有序多孔氧化铝模板的孔径大小一致，排列有序，呈均匀分布的六方密排柱状。
通常孔径在20〜250nm范围内，孔间距在5〜500nm范围内。
目前大部分究主要局限在以草酸为电解液的中孔径模板的制备和研究中。
这是由于在草酸电解液中制得的模板较厚、孔径均一、大小适中。
膜厚可达100卩m以上。
当然模板法中这些只是作为模具使用，具体的纳米材料仍需要一些其它的方法来得到，常用的有电化学沉积、化学气相沉积法（CVD）化学聚合、溶胶-凝胶沉积等电化学沉积：电沉积方法主要分为三步，1、阳极氧化铝模板的制备及孔径的调节；2、对氧化铝模板及阻挡层的径蚀，释放出有序的纳米线阵列，再经后续处理得到所需的纳米材料，开发出各种纳米器件。
电沉积法只能制备导电材料纳米线，如金属、合金、半导体、导电高分子等。
纳米材料在环境治理中的新应用研究进展
纳米材料在环境治理中的新应用研究进展一、纳米材料在水污染治理中的应用1、纳米吸附剂纳米吸附剂具有高比表面积和丰富的表面活性位点，能够高效地吸附水中的重金属离子、有机污染物等。
例如，纳米零价铁（nZVI）对铬、汞等重金属离子有很强的还原和吸附能力；碳纳米管（CNTs）可以有效地吸附有机染料和农药等污染物。
此外，一些新型的纳米吸附剂，如金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs），因其具有高度可调的孔隙结构和化学功能，在水污染治理中表现出了优异的性能。
2、纳米催化剂纳米催化剂能够加速水中污染物的氧化还原反应，从而实现污染物的降解和去除。
例如，纳米二氧化钛（TiO₂）在紫外光的照射下，能够产生强氧化性的羟基自由基（·OH），将水中的有机污染物分解为无害物质；纳米铁氧化物（如 Fe₃O₄）可以作为类芬顿催化剂，在过氧化氢（H₂O₂）的存在下，有效地降解有机污染物。
3、纳米膜分离技术纳米膜具有孔径小、分离效率高、能耗低等优点，在水处理中得到了广泛的应用。
例如，纳米过滤膜可以去除水中的小分子有机物、重金属离子等；反渗透膜能够有效地去除水中的盐分和各种污染物，实现水的净化和回用。
二、纳米材料在大气污染治理中的应用1、纳米催化剂在尾气净化中的应用汽车尾气是大气污染的主要来源之一。
纳米催化剂，如铂（Pt）、钯（Pd）等负载在纳米载体上，可以提高催化剂的活性和稳定性，有效地将尾气中的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和碳氢化合物（HC）转化为无害物质。
2、纳米吸附剂在空气净化中的应用纳米吸附剂，如沸石咪唑酯骨架结构材料（ZIFs）和介孔二氧化硅（MS）等，能够吸附空气中的有害气体，如二氧化硫（SO₂）、甲醛（HCHO）和挥发性有机化合物（VOCs）等，从而改善空气质量。
3、纳米材料在大气颗粒物治理中的应用大气颗粒物对人体健康和环境质量有严重影响。
纳米材料可以用于开发高效的过滤材料，如纳米纤维膜和静电纺丝纳米膜，能够有效地捕获大气中的颗粒物。
纳米材料的研究及应用
能有 地降解水中的有机污染物。例如纳米T O ， I Z 既有软高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，
无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选
择。
3。 在涂料方面的应用 2 纳米材料制备的涂层具有特有的优异性能。在 涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力， 实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色
的智能药物进入人体，可主动搜索并攻击癌细胞或 修补损伤组织; 使用纳米技术的新型诊断仪器，只 需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和 DNA 诊 断出各种疾病。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的 作用，通过纳米技术处理后的银表面急剧增大，表
加紧密，在光电信息传输、存贮、处理、运算和显 示等方面，使光电器件的性能大大提高。将纳米技 术用于现有雷达信息处理上，可使其能力提高 1 0 倍至几百倍，甚至可以将超高分辨率纳米孔径雷达 放到卫星上进行高精度的对地侦察。 纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一 体的新兴科学，纳米材料被称为 “ 世纪最有前 1 2
一步微型化时必须要考虑上述的量子效应。
3 纳米材料的应用
3， 在催化 面的应用 1 纳米微粒作催化剂，是纳米材料的重要应用领 域之一。纳米颗粒具有很高的比表面积，表面的键
的引导下集中于病患部位，以提高药效[ ，使药 1 0
纳米材料的研究及应用 物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹
纳米技术的发展，使微电子和光电子的结合更
参考文献
吴忠智等， 变频器应用手册. 机械工业出版社， 9 .7. 1， 5 徐炳华等，流体翰送设备的 自动调节. 化学工业出版社，
19 8 . 4 . 2
移，从而表现出很好的韧性与一定的延展性，因而
化学气相沉积法制备SiC纳米线的研究进展
化学气相沉积法制备SiC纳米线的研究进展摘要：SiC纳米线具有优良的物理、化学、电学和光学等性能在光电器件、光催化降解、能量存储和结构陶瓷等方面得到广泛应用。
其制备方法多种多样其中化学气相沉积法（CVD)制备SiC纳米线因具有工艺简单、组成可控和重复性好等优点而备受关注。
近年来在化学气相沉积法制备SiC纳米线以及调控其显微结构方面取得了较多成果。
采用Si粉、石墨粉和树脂粉等低成本原料以及流化床等先进设备,通过化学气相沉积法制备出线状、链珠状、竹节状、螺旋状以及核壳结构等不同尺度、形貌各异的SiC纳米线并且有的SiC纳米线具有优良的发光性能、场发射性能和吸波性能等,为制备新型结构和形貌的SiC纳米线及开发新功能性的SiC纳米器件提供了重要参考。
目前,未添加催化剂时利用气相沉积法制备的SiC纳米线虽然纯度较高但存在产物形貌、尺度和结晶方向等可控性差;制备温度较高和产率相对较低的问题。
而添加催化剂、熔盐以及氧化物辅助可明显降低SiC纳米线的制备温度提高反应速率以及产率但易在SiC 纳米线中引入杂质。
将来应在提高SiC纳米线的纯度、去除杂质方面开展深入研究;还应注重低成本、规模化制备SiC纳米线的研究采用相应措施调控SiC纳米线的显微结构以拓宽SiC纳米线的应用领域。
本文综述了目前国内外采用化学气相沉积制备SiC纳米线的方法分析总结了无催化剂、催化剂、熔盐以及氧化物辅助等各种制备方法的优缺点并对未来的研究进行展望,期望为SiC纳米线的低成本、规模化制备和应用提供理论依据。
引言：SiC纳米线因具有小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等而表现出独特的电、磁、光、热等物理和化学性质。
同时SiC纳米线还具有优异的力学性能、抗腐蚀性、耐热性以及耐高温氧化性等，使其在复合材料和陶瓷材料的强化增韧中起重要作用调以及吸收性能好，可有效改善材料的场发射性能、催化性能、电化学性能及微波吸收性能等l1。
多功能性的SiC纳米线成为极具广泛应用潜力的理想新型材料。
纳米材料的表面、界面问题
纳米材料的表面、界面问题目录摘要 (2)1 纳米粒子和纳米固体的表面、界面问题 (3)1.1 纳米微粒的表面效应 (3)1.2 纳米固体的界面效应 (3)1.3 纳米材料尺度效应导致的热学性能问题 (4)1.4 纳米材料尺度效应导致的力学性能问题 (4)1.5 纳米材料尺度效应导致的相变问题 (4)2. 金属纳米材料的表面、界面问题 (5)2.1 高性能铜(银)合金中的高强高导机理问题 (5)2.2 金属复合材料的强化模型和物理机制问题 (5)2.3 原子尺度上的Cu/X界面研究 (6)3 纳米材料表面、界面效应的研究成果综述 (9)参考文献 (11)摘要纳米材料包含纳米微粒和纳米固体两部分，纳米微粒的粒子直径与电子的德布罗意波长相当，并且具有巨大的比表面；由纳米微粒构成的纳米固体又存在庞大的界面成分。
强大的表面和界面效应使纳米材料体现出许多异常的特性和新的规律，这些特性和规律使其展现出广阔的应用前景。
其中，在宏观尺度上制造出具有纳米结构和纳米效应的高性能金属材料，并揭示这些材料的组织演化特征以实现功能调控，是金属材料学科面临的重大科学问题和需要解决的核心关键技术。
本文将对纳米材料的表面、界面效应进行介绍并重点阐述金属纳米材料界面、尺度与材料塑变、强化关系的研究进展。
关键词：纳米材料；表面效应；复合材料、1 纳米粒子和纳米固体的表面、界面问题纳米粒子是指颗粒尺度在0.1-100nm范围的超细粒子，它的尺度小于通常的微粉，接近于原子簇。
是肉眼和一般显微镜看不见的微小粒子[1]。
只能用高倍的电子显微镜进行观察。
最早日本名古屋大学上田良二教授给纳米微粒下了一个定义：用电子显微镜能看到的微粒被称为纳米微粒[2]。
纳米固体是由纳米微粒压制活特殊加工而成的新型固体材料，它可以是单一材料，也可以是复合材料。
纳米固体最早是由联邦德国萨尔兰大学格莱特等人在80年代初首先制成的。
他们用气相冷凝发制得具有清洁表面的纳米级超级微粒子，在超高真空下加压形成固体材料。
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金属纳米线的相关问题研究 0 前 言 纳米材料的小尺寸决定了纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、量子效应和体积效应等一些特殊的性质。因为这些性质的存在，使得它们在光、电化学、催化反应等方面显示出传统材料所无法比拟的特性，同时，也正是由于这些特性，纳米材料正逐渐被应用到各个领域，相信其应用必将会越来越广泛。 纳米线作为纳米材料的成员之一，因其优异的光学性能、电学性能、力学性能和催化性能等特性而得到了凝聚态物理界、化学界及材料科学界科研工作者们的青睐，近年来成为纳米材料研究的热点。与此同时，纳米线的结构性能如何，以及怎样使得纳米线的性能发挥到最大，也是人们所要研究的重要内容。 很多金属对化学反应都具有催化性能，特别是过度金属。其中铂在催化反应中的应用是最广泛的，对于一些反应Pt时必不可少的。然而，由于Pt的价格昂贵，使得它的应用得到限制，很难广泛的应用于很多工业生产过程。在分子水平研究Pt的催化机理，是促进Pt的应用的唯一选择。将金属制成纳米材料就是一种既能提高Pt的催化性能又能减少Pt的用量促进Pt的广泛应用的很好的方法。研究表明，对于Pt纳米粒子，其粒子直径为2～5 nm是最佳的尺寸范围。粒子尺寸太小会使得金属变成半导体甚至绝缘体，导致能带劈裂；而当粒子尺寸太大时，金属催化反应时不能提供足够大的表面积，从而降低了金属的催化性能。最近又有研究指出，将金属制成具有高指数晶面形态的材料，可以大幅度的提高金属的催化性能。 而将二种甚至二种以上不同的金属制成合金也可以在很大程度上提高催化性能，这种“合金效应”早就被人们所知。那么，这就引发了人们对于合金纳米材料的研究兴趣，到目前为止，人们已经研究发现了很多合金纳米材料的确可以明显的改善金属的催化性能。而在这其中，单金属和合金纳米线材料就是重要的研究对象之一。
1. Ag纳米线的结构性质及其用途的研究[1] 总所周知，金属都具有很好的导热性。那么对于金属纳米材料，应该也具有很好的导热性，甚至效果更好。最近有研究报道指出，通过聚3，4-乙撑二氧噻吩:聚(对苯乙烯磺酸)根阴离子(PEDOT:PSS)连接银纳米线，并将其负载在玻璃或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等基质载体上，制成的透明加热器，效果好，具有多方面的应用。 长期以来，由于透明加热器被广泛的应用于窗户的除雾、加热基质的阵列、传感器热源、热反应池、微芯片等等，人们对透明加热器一直都具有很多的关注。透明加热器可以由具有确定的直径以及空间排列的金属线制成，但是限于金属线阵列的制备以及保证一定的透明度都具有一定的复杂性，因而目前研究的较多的用于透明加热器的材料主要是基于透明和传导的薄片，例如，金属氧化物、碳纳米管和石墨烯，还有新发展的金属网状材料等。但是总的来说，利用这样一些材料仍然存在很多问题，如，制备过程相对复杂、重复利用时传导速率慢、对热不敏感、本身具有一定的颜色、材料耗损大等等。为了解决这一系列问题，有研究指出利用银纳米线作为加热器的材料，银纳米线可以展现出高透明度、小的传导阻力、本身颜色很浅、容易制备等优点。银纳米线可以由简单的水溶液还原法制得，并且可以很容易的分散在活性基质的表面上。一般来说，直径小，长度大（即长径比大）的纳米线，上述特点更加突出。 其中对银纳米线/ PEDOT:PSS薄片加热器的结构性能进行了如下研究： （1） 银纳米线/ PEDOT:PSS薄片加热器的形态 制备得到直径约为100 nm，长度在50～100 m范围内的高质量银纳米线，长径比达到500～1000，展现出较好的性能。银纳米线为面心立方结构，沿着<110>晶向生长。根据能量色散谱图，银纳米线表面没有任何氧化物杂质存在。 通过聚3，4-乙撑二氧噻吩:聚(对苯乙烯磺酸)根阴离子(PEDOT:PSS)连接银纳米线，并将其负载在基质载体上，制成透明加热器。在进行50次加热到120℃的实验后，没有观察到明显的形态变化，例如银纳米线转变为纳米粒子。这充分说明，银纳米线/ PEDOT:PSS薄片加热器可以重复利用。 （2） 银纳米线/ PEDOT:PSS薄片加热器的光学性能 将银纳米线/ PEDOT:PSS薄片加热器进行50次加热到120℃的实验前后薄片对光的总的透射率进行对比，发现实验前后薄片的光学性能也几乎没有发生改变。这也说明，加热器具有稳定的透射率，可以重复利用。在进行重复加热的实验测试之后，银纳米线之间的连接更加紧密，表面更加光滑。减少了内表面的反射，从而减少了整个加热器的反射，因此，表现出较好的光学性能。将银纳米线负载在不同的载体上，透射率会有不同，但纳米线/ PEDOT:PSS薄片总的透射率大约可以达到93.6％。 （3） 银纳米线/ PEDOT:PSS薄片加热器对热的响应行为 通过对加热器施加一个持续的电压，进行300s的时间，来测试加热器的热能输出情况。加热器所要达到的目标温度，可以由输入电压的大小来控制。当输入电压为6V时，进行了50次的重复试验，结果发现，温度随时间的曲线的形状没有变化，只是最高温度有小幅度的增大。最高温度的小幅度的增大是由于加热器薄片的电阻很小程度的减小，而这又可以归因于前面提到的在进行重复加热的实验测试之后，银纳米线之间的连接更加紧密，表面更加光滑。另外，加热器的稳定性测试是在一定的电压下，持续加热2 h，结果表明，加热器所能达到的温度不会大幅下降。以上测试结果可以说明，加热器能够长时间稳定的工作。 并且研究发现，测试过程中，在加热到一定时间后，体系的温度能够达到一个平衡，维持稳定。这主要是PEDOT:PSS层在起作用，如果没有PEDOT:PSS层，体系的温度就会发生波动。基于这一点，银纳米线/ PEDOT:PSS薄片加热器就可以做到低能耗。 加热器所能达到的温度主要取决于两个方面，加热器通过电能所产生的热能和加热器所损失的热能。电能所产生的热能主要由输入电压的大小决定，而热能拿的损失则主要由加热器的材料决定。实验中，根据材料的的热熔可计算得到加热器主要的热损失。银纳米线的热熔较小，可以忽略，如果基质载体片的厚度减小也将有利于减少热损失。 （4） 银纳米线/ PEDOT:PSS薄片加热器除雾性能的测试 在除雾测试的过程中，清晰地观察到，对加热器施加6V的电压，在40s后，玻璃窗就恢复了透明度。因此，在具有一定的热能输出时，银纳米线/ PEDOT:PSS薄片加热器可以应用于除雾窗的领域。
2. 二元合金纳米线的分子动力学模拟研究[2] 利用分子动力学模拟了Aux-Co1-x和Ptx-Co1-x纳米线的拉伸，以研究在两个电极之间双金属单原子线的形成情况。分别进行了x = 0.2和0.8时，在10～400K的温度范围内，长径比为13，横截面积为1 nm2的纳米线的拉伸实验研究。实验中所采用的分子动力学模拟方法是基于二阶矩阵近似（SMA）的态密度紧密耦合哈密顿的半经验原子间的势函数。 研究发现，在拉伸的过程中，对于Aux-Co1-x纳米线金原子倾向于朝着更小的区域移动，以形成纯金原子的线。而在Ptx-Co1-x纳米线中，拉伸之后所形成的链通常是呈现Pt原子含量高和低交替出现的机构。对于大块状的Au-Co合金倾向于形成分散的相，而对于Pt-Co合金则形成有序的相。在Au-Co合金中，尺寸介于Au和Co之间，从而倾向于形成分散的相。同时，由于表面能不同，促使金原子从表面分离。而在Pt-Co合金中，铂原子只有很小的趋势从表面分离。所以，对于Aux-Co1-x纳米线金原子倾向于朝着更小的区域移动，以形成纯金原子的线。而在Ptx-Co1-x纳米线中，拉伸之后所形成的链通常是呈现Pt原子含量高和低交替出现的机构。 此外，其中最引人注目的研究结果是，Au0.2-Co0.8会在两个电极之间形成金原子的单原子链，组成了一个一维的自旋阀。基于此，可以将其应用于自旋电子学。研究中所采用的分子动力学方法仅仅解决了一些简单的问题，期望分子动力学方法能够应用于更多更复杂的关于材料的磁性以及电子传导性方面的计算。 3. 三元合金纳米线性能的相关研究[3] 目前，人们对于单金属和二元合金纳米线已经进行了广泛而大量的研究，对于其磁性、机械性能、光学性能、催化性能等研究的也比较全面了。然而，就目前看来，二元合金纳米线的性能虽然较单金属纳米线的各方面性能已得到了很多程度上的提升，但是这还仍然不能满足人们的需求。因此，发展具有更优性能的纳米材料成为了科研工作者们现阶段的任务。 近年来，已经有不少工作者们研究制成了一些三元合金纳米线材料，并且研究发现其性能较二元合金纳米线明显更优。所以，三元合金纳米线的研究得到越来越多的人关注。当然，在这研究三元合金纳米线的过程中，必然也会遇到很多复杂的问题。 最近有研究证明，以Pt为基础的三元金属合金纳米线（如Fe-Pt-Pd合金纳米线）是一种相对于纯Pt和含有Pt的二元合金纳米线具有更高的催化性能以及对催化剂毒物具有更强的免疫性的优良材料。然而由于合成三元合金过程的复杂性使得制备三元合金催化剂充满挑战。 此外，人们普遍认为，超细(< 10 nm)的一维金属纳米线与其球状的催化剂（无论是单金属还是合金）相比，纳米线作为催化剂的性能都要更高，这可能是由于增加了电子在纳米粒子之间的传导速率。Shen 等人利用“一锅”化学还原法成功的制备得到了超细的Pt-Pd-Bi纳米线，合金纳米线中各种金属的组成可以通过调整起始反应物中物质的比例进行自由控制，并通过将间硝基苯酚还原为间氨基苯酚来研究所制得的Pt-Pd-Bi纳米线的催化性能。实验中利用NaBH4作为还原剂，以Na2PtCl4·3H2O，Bi(NO3)3·5H2O和H2PdCl4为主要原料在水溶液中合成得到了Pt-Pd-Bi纳米线。并对纳米线的形貌及生长机理进行了简单的描述，对于纳米线对间硝基苯酚催化还原反应进行了动力学分析，并研究了在催化反应的过程合金纳米线中究竟哪一种元素起关键作用。 根据透射电镜图，合金纳米线呈现一种类似网状的形态，纳米线的长度为几个微米，并且每条纳米线都具有许多很短的“触角”，就像是一条条的蠕虫。尽管如此，纳米线的直径还是比较均匀的，都在4 nm左右。纳米线网状格子的边缘可以清晰地观察到，但是它们彼此之间并不是规则的排列，这就说明，纳米线是由纳米粒子之间的自由连接形成的，而并不是由纳米粒子形成晶核再定向生长形成的。实验中还发现，当减少反应体系中Bi(NO3)3的用量时，得到的纳米线的长度将会变短；如果体系中不加入Bi(NO3)3，则只能得到球状的纳米粒子，而不能形成纳米线。这说明Bi是成功合成Pt-Pd-Bi纳米线的关键。由于Pt和Pd的标准还原氢电势比较接近，因而在还原的过程中共同析出。而Bi3+的还原电势较低，所以随后Bi3+才在Pt-Pd合金晶种的表面沉积。 通过测定合金纳米线与间硝基苯酚反应体系的吸光度来跟踪反应进度，确定