作者:许巧玲等 来源:《材料化学》 发布时间:2009-9-27 9:45:22
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研究提出金属纳米线制备新方法

金属纳米线生长机理(左)与所制备的各种金属纳米线(右)
 
金属纳米线具有优异的电、光、磁与热学性能,在微电子、光电子、催化与传感器等领域具有诱人的应用前景。目前,基于多孔模板合成金属纳米线的实验室方法主要有电沉积法与无电沉积法。然而,这两种方法都有其不可克服的缺点。前者在制备过程中需要消耗电能;后者在合成过程中必须添加有机表面活性剂或需要对模板的孔壁进行敏化与活化处理,不仅实验过程复杂繁琐,而且会造成一定的环境污染。
 
最近,中国科学院固体物理研究所许巧玲博士发明了一种简单、经济、绿色、普适的金属纳米线制备方法,实现了单一金属纳米线的成分、异质纳米线的段数与成分以及纳米线形貌的可控生长。该方法既不需要使用电源,又不需要添加任何有机表面活性剂,也不需要对模板孔壁进行复杂的敏化与活化处理,而只需将一面蒸金、周围带铝的阳极氧化铝模板浸泡在金属氯化物的水溶液中,借助原电池原理,便可在氧化铝模板的纳米孔道里形成相应金属的纳米线。采用该方法,获得了多种具有不同成分或结构的金属纳米线,包括金属单质纳米线(如Au、Pt、Pd、Cu、Ni与Co纳米线)、金属合金纳米线(如AuPt合金纳米线)、由具有不同性能的金属或合金组成的纳米线异质结(如两段的Au-Ni与三段的Au-Ni-Au纳米线异质结等)以及分支形貌的金属型纳米线(如Y分支形)。这些成分与形貌可控的金属纳米线在纳米科技的许多方面具有广泛的应用前景。这种方法可以进一步开发与拓宽,用于大批量合成人们所需要的各种金属型纳米线。相关研究结果申请了中国发明专利,撰写的论文发表在材料化学领域重要期刊《材料化学》(Chem.Mater)(21,2397–2402,2009)上。
 
该工作得到国家科技部“纳米研究”重大科学研究计划(No.2007CB936601)、国家自然科学基金杰出青年基金(No.50525207)和中科院百人计划资助。(来源:中国科学院固体物理研究所) 
 
 
 
 
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