论文部分内容阅读
金一维纳米材料由于其独特的光学、电学、催化性能在新能源、光电信息存储和生物医学等领域存在诸多的潜在应用而受到越来越多的关注,金纳米线的研究对于纳米范围的功能器件进入实用化阶段有着非常重大的意义。本论文通过二次阳极氧化方法制备了纳米孔分布均匀、高度有序的多孔氧化铝模板,利用氧化铝模板,采用直流脉冲电化学沉积的方法制备了Au一维纳米线阵列,并且研究了电压、pH值等因素对纳米线的晶体结构和光学性能的影响。1、实验是以0.3M的草酸溶液作为电解液,采用二次阳极氧化法,在温度约为0℃、直流电压为40V的条件下制备多孔氧化铝(AAO)模板。通过XRD和SEM对模板进行结构和形貌的分析,结果表明,氧化铝模板呈现非晶结构,纳米孔高度有序,呈六角形,孔径约60nm,并探讨了氧化铝模板的生长机理。2、基于所制备的高度有序的多孔氧化铝(AAO)模板,采用脉冲直流电化学方法沉积Au纳米线阵列,研究了沉积电压及电镀溶液的pH值对Au纳米线阵列的晶体结构和光学性能的影响,通过XRD、SEM、TEM和UV的测试,当沉积电压为3V和溶液pH值为3时,获得了沿[200]方向生长的单晶金纳米线阵列；研究了金纳米线的光学性能随着沉积电压和溶液pH的变化的关系,研究发现,金纳米线的等离子体共振吸收峰随沉积电压的增大先蓝移后红移.当沉积电压较低时,沉积电压的升高会引起析氢反应加剧,阻碍金离子进入模板孔内,使金纳米线的生长速率降低,减小金纳米线的长径比,最终导致吸收峰发生蓝移.当沉积电压较高时,沉积电压的升高,金离子沉积速度较大,析氢反应产生的影响相对较小,生长速度增加,金纳米线的长径比增加,吸收峰发生红移。此外,金纳米线的等离子体共振吸收峰随沉积液pH值的增加发生蓝移,这可能是因为吸收峰的峰位与纳米线的长径比有关而造成的。实验所制备的金纳米线阵列将在电子学、光学、传感器等领域有着广泛的应用。