硫化银纳米线合成及的形成机理的研究

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1、摘要一维纳米材料是近年来发展起来的一种新型功能材料，因其优异的物理、化学和机械等性质以及在化学传感器、纳米激光器、逻辑电路等纳米器件方面的应用而受到人们广泛的关注。器件的性质与其组装单元的形状及形成机理有很密切的关系，因此一维纳米材料的可控合成及其机理研究成为当前纳米材料研究领域的热点课题。本文首先制备了高度有序的阳极氧化铝模板，并利用双扩散法于AAO模板中合成了硫化银单晶一维纳米材料和蛋白质包裹的一维硫化银纳米材料，最后对过程中蛋白质的作用及材料的形成机理进行了较为详细的研究。主要内容如下：1．概述了纳米材料的发展历程和研究现状，综述了一维纳米材料的合成、机理和应用现状。在此基

2、础上提出了本文的研究动机和主要内容。2．综述了模板的结构模型、制备过程、各氧化参数对膜结构的影响以及近年来报导的多孔模板自组织机理。采取二次氧化法在草酸系统里面制备出了AAO模板，SEM测试表明所得模板孔径约为50nm，厚度约为200m。3．利用溶液双扩散法，在蛋白质存在的情况下得到了蛋白质包裹的一维纳米材料，在无蛋白质共轭的情况下得到了单晶一维纳米材料。EDX分析表明，所得材料为硫化银，SEM和TEM测试表明所得硫化银纳米线直径均一，约为50nm，与AAO模板的孔径一致。二者PL测试均显示好的光制发光性能。其中蛋白质包裹的硫化银纳米线包裹情况良好，有望在进一步研究后用于生物电极

3、、药物载体、生命科学等领域。4．对所得产品进行了FTIR测试和TEM跟踪实验。蛋白质共轭的硫化银纳米线的形成过程为共轭银离子和硫离子定位配位成核并形成初级纳米粒子，初级纳米粒子介观组装成为介晶，再由介晶熔结成复晶，蛋白质在从离子到初级纳米粒子再到介晶及随后的熔结过程中均起着重要的作用。该研究结果验证并补充了最近科学界提出的mesocrystalformation机理，对理解和研究结晶机理提供了一定的试验依据。无蛋白共轭的单晶硫化银纳米材料的形成符合OrientedAttachment机理。关键词：硫化银纳米线，阳极氧化铝模板，双扩散，蛋白质，结晶机理AbstractOne-dim

4、ensionalstructurematerialshaveattractedmuchattentionduetotheirpeculiarphysical，chemical．andmechanicalpropertieseta1．Thesestructuresalsohavepotentialapplicationsinchemicalsensors，nanolasersandlogicgaleseta1．Controllablesynthesisandmechanismresearchofone-dimensionalstructurehasbeenthekeyissuein

5、nanosciencefieldsduetothepropertiesofnanodeviceshavesomerelationwiththeshapeofnanomaterials．Highlyorderedanodicaluminumoxide(AAO)membranesweresynthesized，andbeusedasthetemplatesinfabricationofA92SnanowireswithorwithoutBSA(BovineSerumAlbumin)bythemethodofdoublediffusion．Theformationmechanismof

6、thesematerialsandtheactionofproteininthisprocesshasalsobeendiscussed．Mainpointsareasfollows：1．Thehistoryofthedevelopmentofnanomaterials．Thereviewofthesynthesis，synthesizeandapplicationsconditionofone-dimensionalstructurematerials．Theaimsandresearchfocusesofthisthesis．2．Structuremodel，typicall

7、yfabricationprocesses，effectedbytheanodizingparameterandrecentresearchesoilthemechanismofthealuminumtemplateformationarereviewed．HighlyorderedAAOtemplateswereobtainedinoxalicbyatwo-stepanodizationprocess．Thediameterandthicknessareabout50nmand