一维纳米材料

摘要： 碳纳米管(CNTs)是一种具有独特管状结构和优异力学、电学及化学性能的一维纳米材料,是制备金属基复合材料的理想增强体。近日,广东省科学院智能制造研究所先进激光增材制造技术创新团队在碳纳米管增强激光熔覆高熵合金涂层技术研究方面取得新进展。目前,碳纳米管增强金属基复合材料仍主要采用冷压烧结、搅拌铸造、搅拌摩擦加工、粉末冶金、高压扭转、离子喷涂等技术制备。碳纳米管的团聚问题始终是制约其工业应用的主要原因之一,而球磨和超声分散方法均存在对工艺参数要求严苛、耗时耗能等问题。

摘要： 碳纳米管,又名巴基管,是一种具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级,管子两端基本上都封口)的一维量子材料。碳纳米管作为一维纳米材料,重量轻,六边形结构连接完美,具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。

摘要： 微光纤器件由于其优异的光波导特性、较高的机械强度、操作灵活性和易于集成的特性,已经受到越来越多的关注,并且实现了在传感、激光、生物化学等领域的广泛应用。然而,二氧化硅微光纤器件尺寸相对较大、材料折射率较低,使其在微纳尺度的气、液态环境中的应用具有极大的挑战性。一维纳米材料的出现弥补了这一不足,由于其具有更小的尺寸和更高的折射率,基于单纳米线集成的微光纤器件在一些特殊环境中可以实现更高灵敏度和更高空间分辨率,拥有广阔的应用前景。本文从器件制备、耦合原理以及具体应用等方面对纳米线集成的微光纤器件进行了系统的介绍,并简要介绍了国内外以及南京大学近年来在该领域的研究进展。

摘要： 氧化铋一维纳米材料具有良好的光催化、传感、电学及光学特性,在光催化、传感器及电子器件领域具有良好的应用前景.文章论述了氧化铋一维纳米材料的制备方法及应用,重点讨论了溶液沉淀法、水热合成法、热蒸发等方法合成氧化铋纳米线、纳米棒、纳米带以及氧化铋一维纳米材料在光催化、传感器、电子器件应用方面的研究现状与进展,分析了氧化铋一维纳米材料的发展方向.

摘要： 采用金属有机化学气相沉积法,以Au为催化剂,在蓝宝石衬底上制备β-Ga2O3一维纳米材料.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、光致发光光谱仪对样品的物相、表面形貌、结构以及发光性能等进行了表征.主要研究了生长温度对其各种性能的影响.结果表明,600°C时,样品呈非晶态的小颗粒;650°C时为非晶态的纳米线;700°C时为结晶态的纳米柱;750°C时为结晶态的大颗粒.随着生长温度升高,样品在357 nm和408 nm处出现发光峰,且其发光强度随温度升高而增强.

摘要： 随着工业化进程和城市化进程的发展,有机污染物和有毒水污染物的直接排放,导致水污染日益严重.光催化技术是一种处理水污染的有效方法,光催化剂稳定、丰富、清洁和安全,只要有阳光就能够工作,由于其可持续性、无害性和经济性而备受青睐.静电纺丝技术是一种一维纳米材料的通用制备技术,近几年来被广大研究者引入到光催化剂的结构设计中,已经成为研究热点.文章介绍了光催化技术,综述了近3年静电纺丝技术在光催化材料的应用进展情况.

摘要： 碳化钛是一种具有二维层状结构的过渡金属碳化物.在已有研究中,二维碳化钛超薄纳米片易发生紧密堆积,减少了比表面积和可利用的活性位点,进而限制了性能的进一步提升.相比之下,碳化钛衍生的一维纳米结构具有较大的长径比、高比表面积、更多的活性位点,可有效避免紧密堆积、提高离子/电子定向传导能力、缩短响应时间及延长循环寿命.因此,本文归纳了基于碳化钛衍生的一维纳米材料(包括碳化钛纳米带、钛酸盐纳米带和二氧化钛纳米线)的制备和转化机理,详细总结了碳化钛衍生的一维纳米材料在能量存储(钠离子电池、钾离子电池、锂硫电池和超级电容器)、电催化和传感领域的应用,指出了目前研究中仍存在的问题,并对未来的发展进行了展望.

摘要： 以Si粉和SiO2粉为硅源,活性炭为碳源,Fe2O3为添加剂,采用碳热还原法,在氢气保护下经1500°C保温3h烧制,研究了硅源种类对一维SiC纳米材料结构和发光性能的影响.结果表明,Si粉与活性炭的反应活性强于SiO2粉,易于制得发光性能较好的一维SiC纳米材料,其具有光滑的表面及无定形SiO2外壳包裹的核壳结构,并具有较宽的发射波长.因非晶态SiO2层的存在及一维SiC纳米材料内部结构缺陷的共同作用,其在467nm和435nm处的带隙较SiC体材料显示出较大的蓝移现象.

摘要： 抗氧化涂层具有防氧化、抗烧蚀的作用,能有效保护碳/碳(C/C)复合材料基体;但涂层与基体之间存在力学性能问题.在涂层中加入一维纳米材料,能阻碍裂纹扩展、细化基体晶粒、减少内部缺陷,提高材料的断裂韧性.本文主要介绍了一维纳米材料在C/C复合材料抗氧化涂层中的引入方法,及其对力学性能的影响,并展望了一维纳米材料在抗氧化涂层中的应用及其研究方向.

摘要： 本项目研究的是一种新型的自组装方法,采用有机物吹泡,将一维纳米材料在泡泡膜中定向排列.该方法具有普适(适用于多种一维材料)、高效、大面积、纳米材料密度可调、组装结构多样(多层、交叉阵列)等特点.

摘要： @@本文工作利用扫描电子显微镜(SEM)中的纳米探针技术实现对CNT和Zn0纳米线进行纳米级的精细操纵，方便地从纳米材料阵列样品中获取单根一维纳米结构，从而精确地控制距离测量场发射特性，另外利用SEM可以原位观察场发射测量中样品形貌的变化。本文实验中以钨针尖为阳极，一维纳米材料为发射阴极，借助KEITHLEY 4200在针尖与样品之间施加电场来引起场发射，测量场发射I-V数据。

摘要： 采用水热法,通过控制反应体系中NaCl和NaOH的浓度实现了由TiO纳米颗粒制备TiO纳米线、纳米棒、纳米管等一维纳米材料,并详细探讨了NaCl的浓度对TiO一维纳米材料形貌的影响规律。

摘要： 详细综述了一维纳米材料中的新效应和新功能研究的新进展,包括光开关效应、线栅偏振效应、场发射效应、热电效应、压电效应、储氢效应、敏感效应,分析了这些纳米材料效应产生的原理以及与纳米材料的关系,指出了一维纳米材料中新效应和新功能是设计下一代纳米器件的基础.文章中还简要的介绍了纳米器件研究的新进展.

摘要： 本项目的主要研究内容是采用有机物吹泡法自组装-维纳米材料,制备大面积定向排列的纳米材料阵列,在此基础上制备纳米电子器件,并测试相关性能.利用溶剂热法合成了尺寸均匀的Bi2S3纳米线,与PMMA (Poly-methyl Methacrylate)丙酮(或乙酸乙酯)均匀混合形成粘度合适的吹泡溶液.采用吹泡的方法缓慢膨胀,并将泡状薄膜转移到硅片等基底上.检测发现纳米线在泡状薄膜中沿着膨胀的方向平行排列.随着吹泡溶液中纳米线质量的增加,定向排列的纳米线密度增大,间距减小.实验结果表明,采用有机物吹泡法可以实现纳米材料的可控定向自组装.另外,本项目还研究了PVP (polyvinylpyrrolidone)、水(或无水乙醇)、分散剂CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)的吹泡系统,自组装了Te纳米线并检测了组装效果.通过合成高浓度且均匀分散的Te纳米线,利用吹泡法得到了接近2×2 cm2面积的定向排列的高密度纳米线阵列.目前,实验工作的重点是去除包覆在纳米线表面的泡泡膜有机物,同时保持纳米线的数量和定向性,为下一步制备电子器件打下基础.将通过光刻和蒸镀金属电极的方法在自组装的纳米线阵列上制备批量的电子器件并测试器件的光电性质.

摘要： 利用扫描电镜的电子束定点刻蚀制作了微纳电极，研究了电子加速电压和照射时间对刻蚀效果的影响。并测量了该结构的电性能。

摘要： 分别采用水热和静电纺丝法制备出一维ZnO、TiO2、SnO2纳米材料,并对其气、湿敏特性进行了研究。结果表明一维纳米材料具有非常快的响应恢复速度：水热法制备的花状ZnO纳米棒束由11%RH到95%RH的响应时间约为5s,恢复时间约为10s；静电纺丝法制备的掺杂KCl的TiO2纳米纤维由11%RH到95%RH的响应时间为3s,恢复时间约为4s；静电纺丝法制备的SnO_2纳米纤维对50ppm(1ppm=10-6)甲苯气体的响应时间仅为1s,恢复时间约为5s。

摘要： 一维纳米材料,如纳米棒、纳米线等具有特殊的物理和化学性质,得到了广泛的研究。本文运用方波电位沉积方法,制备了五重孪晶结构的Pd纳米棒,表征了其表面的高指数晶面结构。

摘要： 一维金属氧化物纳米材料以其优异的性能,广泛应用于各个领域.尤其在电子传输、光学性能和力学机械性能等物理性质及纳米催化和维度效应方面的潜在应用,成为近几年的研究焦点.本文主要综述了一维纳米ZnO、TiO2 、Al2O3几种常见金属氧化物纳米材料的性能与制备方法,并介绍了其他几种纳米氧化物的研究现状.最后简要论述了制备一维纳米氧化物过程中存在的问题及尚需进一步研究的方向.

摘要： 一维金属氧化物纳米材料以其优异的性能,广泛应用于各个领域.尤其在电子传输、光学性能和力学机械性能等物理性质及纳米催化和维度效应方面的潜在应用,成为近几年的研究焦点.本文主要综述了一维纳米ZnO、TiO2 、Al2O3几种常见金属氧化物纳米材料的性能与制备方法,并介绍了其他几种纳米氧化物的研究现状.最后简要论述了制备一维纳米氧化物过程中存在的问题及尚需进一步研究的方向.

摘要： 本发明公开了一种二维纳米材料的制备方法及二维纳米材料，所述制备方法包括：在惰性气体的保护下，将0.1～100重量份数的钠和0.1～100重量份数的钾进行混合并挤压，得到液态钠钾合金；将液态钠钾合金加入至10～3000体积份数的乙二醇二甲醚溶液中进行超声处理，得到液态钠钾合金溶液；将0.1～30重量份数的层状本体材料加入液态钠钾合金溶液中进行搅拌；将搅拌后的溶液在500rpm～10000rpm条件下进行离心分离，得到一次下层沉淀；向一次下层沉淀加入1～1000重量份数的去离子水，在500rpm～10000rpm条件下进行离心分离，得到的二次上层清液即为二维纳米材料的水溶液。

摘要： 一种测量二维材料悬浮溶液中二维纳米材料浓度的方法，包括以下步骤：（1）采用离散法制得浓度为1～1.5 mg/ml的二维纳米材料溶液；（2）将步骤（1）制备的二维纳米材料溶液，用来制备不同浓度的二维纳米材料悬浮溶液；（3）对步骤（2）所制备的各个浓度的二维纳米材料悬浮溶液进行空间自相位调制实验，记录空间自相位调制图像半径；（4）结合衍射环半径，通过曲线拟合得到经验公式；（5）根据步骤（4）所得的经验公式，可测该二维纳米材料未知浓度溶液的浓度。采用本发明，共振吸收的吸收系数不受大波长散射作用的影响，所以用来表征浓度最为准确，操作简单，同时能避免材料的浪费问题。

摘要： 本发明实施例提供了一种仿蝴蝶翅膀的三维纳米结构制备方法及三维纳米结构，所述方法包括：在基底表面涂覆光刻胶；控制两束激光入射光呈预设角度照射所述光刻胶表面，利用两束激光入射光的干涉效果在所述光刻胶表面制备周期性的纳米条纹结构，并通过所述激光入射光和所述基底的反射光形成的驻波在所述光刻胶侧面形成周期性的纳米结构；利用表面带有周期性的纳米条纹结构以及侧面带有周期性的纳米结构的光刻胶制备仿蝴蝶翅膀的三维纳米结构。本发明实施例采用激光干涉光刻法，在光刻胶表面制备出了纳米条纹结构，同时由入射光和基底反射光形成的驻波在光刻胶侧面形成周期性的纳米结构，从而制备得到了仿蝴蝶翅膀的三维纳米结构。

摘要： 本发明公开了一种二维纳米材料的制备方法及二维纳米材料，所述制备方法包括：在惰性气体的保护下，将0.1～100重量份数的钠和0.1～100重量份数的钾进行混合并挤压，得到液态钠钾合金；将液态钠钾合金加入至10～3000体积份数的乙二醇二甲醚溶液中进行超声处理，得到液态钠钾合金溶液；将0.1～30重量份数的层状本体材料加入液态钠钾合金溶液中进行搅拌；将搅拌后的溶液在500rpm～10000rpm条件下进行离心分离，得到一次下层沉淀；向一次下层沉淀加入1～1000重量份数的去离子水，在500rpm～10000rpm条件下进行离心分离，得到的二次上层清液即为二维纳米材料的水溶液。

摘要： 本发明涉及一种碳纳米管/二维纳米材料复合材料，其特征在于，碳纳米管和二维纳米材料分别经油性分散剂改性后得到改性碳纳米管和改性二维纳米材料，在改性碳纳米管上负载改性二维纳米材料后得到所述碳纳米管/二维纳米材料复合材料。所述二维纳米材料为层状金属磷酸盐纳米片，优选为层状磷酸锆纳米片。本发明所得碳纳米管/二维纳米材料复合材料可作为润滑抗磨剂，添加到润滑油中，可有效改善润滑油的抗磨性能，且本发明所述方法成本较低，操作简单，高效环保，具有广泛的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种二维纳米材料碳化钛负载纳米零价铁复合材料及制备方法和应用，解决现有技术中纳米零价铁本身易团聚易流失的问题。本发明的一种二维纳米材料碳化钛负载纳米零价铁复合材料，以二维纳米材料碳化钛为载体，负载纳米零价铁，所述复合材料以质量百分比计，包括碳化钛63～67％，纳米零价铁33～37％。本发明的复合材料能高效、快速去除水体中的重金属离子，反应速率和反应活性均高于MXene或纳米零价铁本身。

摘要： 本发明涉及一种碳纳米管/零维纳米材料复合材料，其特征在于，碳纳米管和零维纳米材料分别经油性分散剂改性后得到改性碳纳米管和改性零维纳米材料，在改性碳纳米管上负载改性零维纳米材料后得到所述碳纳米管/零维纳米材料复合材料。本发明所得碳纳米管/零维纳米材料复合材料可作为润滑抗磨剂，添加到润滑油中，可有效改善润滑油的抗磨性能，且本发明所述方法成本较低，操作简单，高效环保，具有广泛的应用前景。

摘要： 一种测量二维材料悬浮溶液中二维纳米材料浓度的方法，包括以下步骤：（1）采用离散法制得浓度为1～1.5 mg/ml的二维纳米材料溶液；（2）将步骤（1）制备的二维纳米材料溶液，用来制备不同浓度的二维纳米材料悬浮溶液；（3）对步骤（2）所制备的各个浓度的二维纳米材料悬浮溶液进行空间自相位调制实验，记录空间自相位调制图像半径；（4）结合衍射环半径，通过曲线拟合得到经验公式；（5）根据步骤（4）所得的经验公式，可测该二维纳米材料未知浓度溶液的浓度。采用本发明，共振吸收的吸收系数不受大波长散射作用的影响，所以用来表征浓度最为准确，操作简单，同时能避免材料的浪费问题。

摘要： 本发明实施例提供了一种仿蝴蝶翅膀的三维纳米结构制备方法及三维纳米结构，所述方法包括：在基底表面涂覆光刻胶；控制两束激光入射光呈预设角度照射所述光刻胶表面，利用两束激光入射光的干涉效果在所述光刻胶表面制备周期性的纳米条纹结构，并通过所述激光入射光和所述基底的反射光形成的驻波在所述光刻胶侧面形成周期性的纳米结构；利用表面带有周期性的纳米条纹结构以及侧面带有周期性的纳米结构的光刻胶制备仿蝴蝶翅膀的三维纳米结构。本发明实施例采用激光干涉光刻法，在光刻胶表面制备出了纳米条纹结构，同时由入射光和基底反射光形成的驻波在光刻胶侧面形成周期性的纳米结构，从而制备得到了仿蝴蝶翅膀的三维纳米结构。

摘要： 本发明涉及一种高效、通用的二维纳米片‑零维纳米晶共组装方法，本发明采用溶液法合成长链有机配体（如油酸/油胺）包覆的纳米颗粒，分散在非极性溶剂里（如正己烷、甲苯），再利用氟硼酸类化合物（如氟硼酸、重氮四氟硼酸盐、四氟硼酸亚硝等）将纳米颗粒交换到极性溶剂（如N,N‑二甲基甲酰胺）中，此时纳米颗粒的ζ电势为正。接着利用绝大部分纳米片（如氧化石墨烯、过渡金属二硫族化合物、层状金属氧化物、C3N4、六方氮化硼、过渡金属碳化物等）的ζ电势为负，通过混合，诱导纳米片与纳米颗粒通过静电组装，得到二维‑零维纳米晶。本发明思路新颖，适用广，简单，成本低，功能、应用随组分改变可广泛调节。