金屬多層納米線的控制合成及其性能研究.pdf

1、近年來，隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展，有關(guān)對納米材料的研究已經(jīng)從可控合成及基礎(chǔ)性質(zhì)的研究過渡到了對其獨特性質(zhì)進行實際生產(chǎn)應(yīng)用的探索研究。由于多層納米線在磁光、磁性、數(shù)據(jù)存儲、傳感器、生物技術(shù)以及在新型能源器件方面有著潛在的應(yīng)用價值，因此對多層納米線的可控合成及其相關(guān)特性的研究已經(jīng)成為材料科學(xué)界研究的重要前沿課題之一。本論文中采用氧化鋁模板技術(shù)與脈沖電沉積方法相結(jié)合，成功合成了高度有序的竹節(jié)狀分層納米線陣列，并且研究了其相關(guān)的性能。主要研究內(nèi)容

2、如下：
　　1.金屬多層納米線的控制合成
　　（1）本文利用自制的氧化鋁模板(AAO)，并采用脈沖沉積法成功制備了直徑為70nm的Au/Ni多層納米線陣列，通過調(diào)節(jié)電沉積時間使磁性層Ni的厚度分別為65nm、120nm、180nm和300nm，而非磁性層Au的厚度保持為70nm；（2）利用自制的氧化鋁模板(AAO)，采用電化學(xué)沉積法成功制備了直徑70nm的Pt/Ni多層納米線陣列，我們通過改變電沉積時間，改變磁性層的厚度分別

3、是60nm和200nm，而非磁性層Pt的厚度保持為60nm。利用X射線衍射儀（XRD）、高分辨透射電鏡（HRTEM）、掃描電子顯微鏡（SEM）對樣品的形貌和結(jié)構(gòu)進行了表征與研究。
　　2.金屬多層納米線的磁性研究
　?。?）本文研究了Au/Ni多層納米線的磁性與Ni磁性層長度之間的關(guān)系，結(jié)果表明：當(dāng)Ni磁性層的長度大概是180nm時，剩磁率和矯頑力都出現(xiàn)了相對最大的值；（2）本文還研究了Au/Ni多層納米線的矯頑力和剩磁率隨

4、測試角度變化的情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，矯頑力和剩磁率不僅與角度的變化有關(guān)并且受Ni層厚度的影響，且易磁化軸為平行納米線軸方向，當(dāng)磁性Ni層的長度增加，納米線間的靜磁耦合作用也就隨之增強。（3）研究了直徑為70nm的Pt/Ni多層納米線陣列的磁性隨測試角度變化的關(guān)系，結(jié)果表明：矯頑力和剩磁率不僅與測試角度的變化有關(guān)并且受Ni層長度的影響。
　　3.金屬多層納米線的電化學(xué)性能研究
　?。?）在室溫條件下，研究了Au/Ni多層納米線在無酶

5、葡萄糖傳感器上的應(yīng)用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：我們合成的Au/Ni多層納米線因為擁有大的比表面積和特殊的雙金屬結(jié)構(gòu)，所以對葡萄糖有很好的探測性能，如非常高的靈敏度，較寬的線性范圍和極低的探測極限；（2）在室溫條件下，我們將Pt/Ni多層納米線修飾在傳統(tǒng)的玻碳電極上，并研究了該電極對甲醇的電催化氧化性能，通過利用循環(huán)伏安法和計時電流法，我們分別測試了Pt/Ni多層納米線、Pt納米線及Ni的納米線修飾的電極對甲醇的電催化氧化性能，通過細(xì)心分析循環(huán)伏安曲線