论文部分内容阅读
一维纳米结构材料由于其奇特的物理、化学性质以及结构的优势,在催化、光电器件、医药、磁存储介质等方面展现出广泛的潜在应用前景。阳极氧化铝(AAO)模板不仅制备工艺简单,而且AAO模板具有成本低、绝缘性好、孔洞分布均匀、孔径及厚度可控等优点,成为制备一维纳米材料的一种常用模板。近年来,对AAO模板的研究及利用AAO模板合成一维纳米结构材料受到越来越多的关注。在本文中,采用两步阳极氧化法制备AAO模板,并利用电化学沉积的方法制备一维纳米结构。主要内容如下:(1)在0.3M的草酸电解液中,通过改变氧化电压、氧化时间等氧化参数,制备出具有不同孔径、不同孔间距的AAO模板,并详细研究了氧化电压、氧化时间对AAO模板生长的影响,结果表明AAO模板的孔径、孔间距及其生长速率随所施加电压的增大而增大;由于受电解液对AAO溶解作用的影响,随着氧化时间的延长,生长速率有所减小,最后趋于平缓,并根据实验结果讨论AAO模板的生长机制。这些结果有助于控制合成AAO模板。(2)AAO模板分别在体积比为1:9(约15wt%)的H3PO4溶液和10wt%的NaOH溶液中进行蚀刻处理,结果显示,AAO模板先经过一个扩孔过程,最终形成氧化铝纳米线状结构,并且NaOH溶液对AAO的蚀刻速率比H3PO4溶液快。这些结果对于AAO扩孔、氧化铝纳米结构的合成以及模板的去除具有一定的指导意义。(3)采用电化学沉积方法,在AAO模板中制备了Zn、Ni、Cu、Bi金属纳米线,ZnS和CdS半导体纳米线以及CuNi合金纳米线。以此为基础,采用两步电化学沉积法在AAO模板中组装了Cu/Ni异质结纳米线,在组装其它异质结纳米线的过程中,发现有替代现象。这些结果对一维纳米结构材料在纳米元器件中的应用及一维异质结的制备有一定的价值。