一維金屬銀納米線的可控制備與電輸運(yùn)性能.pdf

1、一維納米材料及其有序陣列體系具有許多奇異的物理和化學(xué)性質(zhì)，在納米材料器件化等許多領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景，近年來引起人們的廣泛關(guān)注。如何制備形狀、結(jié)構(gòu)、性能可控的一維納米材料，實(shí)現(xiàn)一維納米材料的器件化，仍然是一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的課題。在一維納米材料的制備方法中，具有典型自組裝結(jié)構(gòu)的多孔氧化鋁模板由于孔徑尺寸大小一致、形狀可控、成本便宜等許多優(yōu)點(diǎn)，成為最常用而且最有效的方法之一。本文基于國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展和本實(shí)驗(yàn)室之前的工作成果的基礎(chǔ)之上，開展了以

2、下幾方面的工作： 1.采用兩步陽極氧化法和交流電化學(xué)沉積的方法制備了直線型、分叉形、梯度形、直徑周期性梯度變化等不同形貌的金屬銀納米線。利用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)對(duì)銀納米線形貌表征分析結(jié)果表明：銀納米線很好地復(fù)制了氧化鋁模板的孔形貌。通過采用先線性變化然后突然改變氧化電壓的方法制備的模板得到的銀納米線是分叉結(jié)構(gòu)，同時(shí)分叉的主干直徑是梯度變化的；而采用氧化電壓周期性線性改變方法獲得的銀納米線的直徑是周期性變化的。

3、 2.采用氧化鋁模板交流電沉積方法制備了含有六方相(4H)結(jié)構(gòu)的銀納米線，并研究了沉積電壓、pH值和熱處理溫度等因素對(duì)形成的銀納米線晶體結(jié)構(gòu)的影響。利用X射線衍射儀對(duì)銀晶體研究結(jié)果顯示：在一定交流電壓和pH值范圍內(nèi)進(jìn)行電沉積時(shí)，所獲得的銀納米線同時(shí)存在六方相和面心立方相，但相對(duì)較低的沉積電壓和較高的pH值有利于六方相的形成；400℃以上的熱處理則可以促進(jìn)六方相向面心立方相的轉(zhuǎn)變，表明六方相是熱力學(xué)上的亞穩(wěn)相。進(jìn)一步地，一個(gè)六方相和立

4、方相交替沉積的電場(chǎng)機(jī)制被提出，基于這個(gè)機(jī)制能較好地解釋沉積電壓和pH值對(duì)銀納米線中六方相形成的影響。 3.利用伏安法初步研究了氧化鋁模板內(nèi)金屬銀納米線陣列的電輸運(yùn)性能。I-V曲線結(jié)果表明銀納米線的電輸運(yùn)能力隨直徑的減小而降低；另外觀察到在低溫下氧化鋁模板內(nèi)的銀納米線陣列的循環(huán)I-V曲線中升高電壓和降低電壓兩個(gè)過程并不重合，具有類似于鐵電體材料的電輸運(yùn)I-V曲線，該結(jié)果可能與銀納米線在氧化鋁模板中的特殊結(jié)構(gòu)有關(guān)，需要進(jìn)一步地深入研