金屬納米顆粒自組裝形成三維超晶格的研究.pdf

1、金屬納米顆粒種類多樣，由于其自身光、熱、電、磁、化學(xué)等方面的優(yōu)異特點(diǎn)而成為備受矚目的一類基本結(jié)構(gòu)單元。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)自組裝技術(shù)形成具有一定長(zhǎng)程周期性的有序超晶格結(jié)構(gòu)，對(duì)于深入認(rèn)識(shí)納米顆粒組裝過(guò)程，從而獲得性能特殊、可控的新材料具有重要意義，同時(shí)這也是構(gòu)成實(shí)際中可用納米器件的必要過(guò)程。近年，以單組元組裝為基礎(chǔ)，二元甚至更高組元自組裝已成為重要研究熱點(diǎn)之一。組裝體不僅繼承了每種組元各自的特點(diǎn)，而且因?yàn)轭w粒間協(xié)同效應(yīng)，可能使其獲得許多新的集

2、合特性，從而在催化、磁記錄存儲(chǔ)、納米傳感器、生物醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。
　　本研究以多級(jí)尺寸的單分散金、鎳納米顆粒為組裝基元，選擇一定的合適粒徑配比，探索了雙尺寸金納米顆粒和雙組元金、鎳納米顆粒兩個(gè)組裝體系形成三維超晶格結(jié)構(gòu)的過(guò)程。文中給出較合適的超晶格自組裝配方的同時(shí)，針對(duì)各種組裝條件對(duì)組裝體微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響展開(kāi)討論，并且考慮到金、鎳納米顆粒分別具有表面等離子體特性和磁性能，對(duì)所獲超晶格結(jié)構(gòu)的光學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)還進(jìn)行了表征分

3、析。研究結(jié)果表明:自組裝過(guò)程是熵驅(qū)動(dòng)、顆粒間相互作用等多個(gè)因素平衡協(xié)調(diào)的結(jié)果，故需要綜合考量熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)架構(gòu)原則;雙尺寸組裝體并不是兩種尺寸單元的簡(jiǎn)單混合，而是一種全新的構(gòu)型;Au-Au體系實(shí)驗(yàn)，得到以AIB2型結(jié)構(gòu)為主的組裝體;Au-Ni體系中，獲得了以不同方向生長(zhǎng)的NaCI型結(jié)構(gòu);組裝效果與大小顆粒數(shù)目比、組裝溫度、溶膠總濃度、表面活性劑、溶劑等實(shí)驗(yàn)參數(shù)的選擇密切相關(guān)，45℃的環(huán)境溫度，1 mg/ml(TEM碳支持膜樣品)的