一維銀納米材料的模板合成及其電化學(xué)性能.pdf

1、一維納米材料具有一些新奇的電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)和化學(xué)性質(zhì)。在太陽能電池、傳感器、催化劑、吸附劑和選擇分離等諸多重要技術(shù)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。因此，一維納米材料的制備方法一直受到人們的廣泛關(guān)注，也是納米科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容。多孔陽極氧化鋁不僅制備工藝簡單，而且得到的多孔陽極氧化鋁膜具有孔徑分布均勻、孔密度高、孔洞之間互相不連通，取向一致的特點，并且可根據(jù)實際需要調(diào)控孔徑大小，是作為模板的良好選擇之一。近年來，以多孔陽極氧化鋁為模板合成

2、一維納米結(jié)構(gòu)材料受到了人們的關(guān)注，獲得了深入地研究。本論文以多孔陽極氧化鋁為模板，用比較簡單有效的方法制備出了量大質(zhì)優(yōu)的金屬納米線，并對它們的形貌、組成、晶體結(jié)構(gòu)進行了表征。同時，還對銀納米線陣列電極的電化學(xué)性能進行了初步研究。本文主要由以下四部分組成：
　　 ⑴多孔陽極氧化鋁的制備和表征。詳細(xì)研究了高度有序的多孔陽極氧化鋁模板的制備工藝。通過一步陽極氧化法分別在草酸溶液中對鋁箔進行氧化得到了孔徑均勻的多孔氧化鋁模板。用原子力顯

3、微鏡（AFM）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）和X射線電子衍射（XRD）對陽極氧化膜納米孔的形貌和結(jié)構(gòu)進行了表征。結(jié)果表明，在適當(dāng)濃度的草酸溶液中，所得多孔陽極氧化鋁模板，其納米微孔分布較均勻，垂直于表面且彼此分立而平行，孔徑均勻約為60 nm，孔密度約為1.1×1010個/cm2。這些特性表明，在草酸電解液中，通過控制電壓所得多孔陽極氧化鋁是一種很好的制備有序納米線陣列的模板材料。
　　 ⑵交流電沉積附以化

4、學(xué)修復(fù)大規(guī)模制備銀納米線。利用高度有序的多孔氧化鋁模板，通過交流電沉積將銀沉積到模板孔洞內(nèi)，形成了缺陷銀納米線。為了獲得無缺陷的銀納米線，進一步修復(fù)是非常有必要的。在化學(xué)修復(fù)過程中，乙二醇和Ag+反應(yīng)生成的銀沉積在納米線的缺陷處，消除了這種缺陷，使得缺陷納米線轉(zhuǎn)化無缺陷納米線。在化學(xué)修復(fù)之后，獲得了高度有序、形貌均一、量大、質(zhì)優(yōu)的銀納米線。用X射線衍射光譜（XRD）、場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、選區(qū)衍射

5、（SAED）等檢測手段對產(chǎn)物進行了表征。
　　 ⑶銀納米陣列電極的組裝及電化學(xué)行為。借助多孔陽極氧化鋁模板自身高度有序的特征，利用交流電沉積法將Ag沉積到模板孔洞內(nèi)，經(jīng)過化學(xué)修復(fù)，制備出Ag納米線陣列，再用一種整體移植的方法將Ag納米線陣列組裝到導(dǎo)電基體，得到了Ag納米線陣列電極。并將其作為工作電極，在K[Fe(CN)36]溶液中，用循環(huán)伏安法測定了其的電化學(xué)性能。結(jié)果表明，所制Ag納米線陣列電極具有一定的電催化活性。