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1、,01,02,03,04,纳米线简介,多孔阳极氧化铝模板电沉积法,研究简介,参考文献,目 录 / contents,一、纳米线简介,一维纳米材料：在空间上有两个维度处于纳米尺度的材料,1D,纳米线,纳米线：一般指横向被限制在100nm以下，纵横比在1000以上的一维纳米结构,1、纳米线的制备方法,（1）气-液-固生长法（VLS）,目标产物物质形成具有一定压力的蒸气相 金属催化剂和蒸气相之间形成具有催化效应的合金液滴,激光烧蚀VLS生长法示意图,激光烧蚀法合成的Si纳米线TEM照片,Morales A M, Lieber C M. Science, 1998, 279(5348): 208-21
2、1.,（2）液相多元醇法,Younan Xia, et al. Chemistry of Materials, 2002, 14(11): 4736-4745.,夏幼南等利用多元醇还原AgNO3，同时用聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）作为包络剂限制晶面生长，制备一维银纳米线,（1）电性能,金属纳米线，尺寸下降后变为半导体 例：Bi纳米线，52nm时产生金属到半导体的转变：,王中林教授发现了氧化锌纳米线的压电效应，制造了纳米电机，并提出了纳米压电电子学（Nanopiezotronics）概念。,（2）热性能,金属纳米线与相应的块体材料相比，其熔点和热膨胀系数都会发生不同程度的改变。,两头先熔，再向中间
3、延伸，直径越小，熔点越低 退火温度低,块状Ge，熔点930,650,848,（3）光学特性 纳米线发出的光沿着轴向偏振，具有各向异性，平行于轴向的发射光谱强度大，垂直于轴向的发射光谱强度弱，可制成极化敏感光子检测器，用于光子集成电路，光学开关。 （4）化学敏感特性 利用表面吸附分子对纳米线电导率的影响，用于医疗、环境监测、安全检查等领域 （5）场发射特性,二、多孔阳极氧化铝模板电沉积法,方法简单，可行性强 氧化铝模板具有较好的化学稳定性、热稳定性、绝缘性 可以用来制备的纳米材料种类多 纳米线的尺寸易于控制,1.原理,H2O-2e-=O+2H+ 2Al+3O=Al2O3 2H+2e-=H2 2A
4、l+3H2O=2Al2O3+3H2 Al2O3+6H+=2Al3+3H2O,在阳极氧化开始时期，在铝片和电解液的接触面上会形成一层较为致密的阻挡层，随着电场和电解液的腐蚀作用，在阻挡层上形成了最初的孔核，凹陷区域的电流密度增大，从而加速阻挡层的进一步溶解，当阻挡层溶解完全后，又在铝片与溶液的接触面上形成新的阻挡层，反复这个过程在铝片上形成一维纳米孔道。,2、实验步骤,（1）氧化铝模板的制备,氧化铝模板的制作工艺,阳极氧化装置示意图,（2）金属纳米线的制备,电沉积装置示意图,氧化铝模板的晶胞直径（D）和孔洞直径（d）都与氧化电压（U）相对应，且在一定范围内符合如下关系：,d = 1.29U D
5、= -1.7 + 2.81U,因此我们在二次阳极氧化过程中，可以通过控制电压来形成不同孔径的氧化铝模板。,梯度直径纳米线的制备,梯度直径银纳米线的 SEM 和 TEM 图像,42V 30V 21V 15V,各级分枝纳米线的示意图,具有枝状结构的Fe纳米线的形貌,三、研究简介,1.背景,块体材料在电场条件下的熔融再结晶行为已有很多的研究，然而对于金属纳米材料的熔融再结晶行为的研究却很少。 利用电沉积法在多空氧化铝模板中制备金属纳米线，为研究金属纳米线的熔融再结晶行为创造了良好的条件。,2、研究内容,不同的电场强度和电场施加方式对金属纳米线熔融再结晶行为的影响； 相同的电场条件下，不同直径的金属纳
6、米线在电场作用下的再结晶行为； 电场对不同晶体结构的金属纳米线熔融再结晶的影响。,四、参考文献,Xia Y, Yang P, Sun Y, et al. Onedimensional nanostructures: synthesis, characterization, and applicationsJ. Advanced materials, 2003, 15(5): 353-389. Wang Z L. Zinc oxide nanostructures: growth, properties and applicationsJ. Journal of Physics: Condens
7、ed Matter, 2004, 16(25): R829. Lieber C M, Wang Z L. Functional nanowiresJ. Mrs Bulletin, 2007, 32(02): 99-108. Morales A M, Lieber C M. A laser ablation method for the synthesis of crystalline semiconductor nanowiresJ. Science, 1998, 279(5348): 208-211. Zhu X R, Wang C M, Fu Q B, et al. Preparation
8、 of Ag/Cu Janus nanowires: Electrodeposition in track-etched polymer templatesJ. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2015, 356: 57-61.,Duan H, Xia Z, Liang J. Fabrication of Y-junction metal nanowires by AAO template-assisted AC
9、electrodepositionJ. Nano-Micro Letters, 2010, 2(4): 290-295. Tripathy J, Wiley J B. Fabrication of thick porous anodized aluminum oxide templatesJ. Journal of Solid State Electrochemistry, 2015, 19(5): 1447-1452. Thompson G E. Porous anodic alumina: fabrication, characterization and applicationsJ. T
10、hin solid films, 1997, 297(1): 192-201. Messaoudi O, Makhlouf H, Souissi A, et al. Synthesis and characterization of ZnO/Cu 2 O coreshell nanowires grown by two-step electrodeposition methodJ. Applied Surface Science, 2015, 343: 148-152. Sun Y, Yin Y, Mayers B T, et al. Uniform silver nanowires synthesis by reducing AgNO3 with ethylene glycol in the presence of seeds and poly (vinyl pyrrolidone)J. Chemistry of Materials, 2002, 14(11): 4736-4745.,
