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1、上海交通大学硕士学位论文金银纳米薄膜的制备及表征摘要纳米结构(纳米微球、纳米线、纳米管、纳米棒和纳米带)的一维排列一直是一个研究的热点,从这些研究中可以发现纳米结构的形貌、尺寸对其物理、化学性能的影响及其作为光电子器件的应用。迄今为止,已有多种金属、非金属单质以及化合物的自组装薄膜被成功地制备出来。作为重要的导电材料、催化材料,金、银纳米单元的制备,及其在硅片表面的固定一直是研究的热点之一,其在催化、光子学、电子、光电子、信息存储、化学和生物探针等领域有着巨大的应用前景。特别金银纳米单元的选择性固定,它是制备纳米电路
2、中最关键的步骤之一。相对于纯金属,双金属合金有一些特殊的光电性能。含有不同组成的金银合金纳米粒子是一种非常有前途的催化剂,相对于纯金、银纳米粒子,他们具有更好的活性、更佳的选择性、稳定性,同时抗中毒能力也比较强。然而;研究金银合金纳米粒子二维排列的报道不多,这种排列同样有着巨大的潜在用途。本文中我们利用APTMS成功的制备了掺杂程度不同的金银合金纳米粒子薄膜。根据合金中金银比例的不同,合金薄膜的光学吸收可以在405纳米到540纳米之间任意调节。然后,我们利用在硅片制备双金属合金薄膜的方法,在ZnO的纳米管、纳米棒排列
3、表面固定了一层金纳米粒子,再通过后者催化的化学镀得到了顶端封闭的六棱金纳米管薄膜以及双层壁金纳米管薄膜。相对于球形纳米颗粒薄膜,纳米管薄膜具有更大的表面积、更多样的结构,这些特殊形貌的金纳米管薄膜可能会影响某些颗粒或分子的传输,在纳米(微米)电极、化学分离膜、催化方面有着潜在应用。最后,我们通过银盐在DAS交联的PVP薄膜中的原位还原制备交联的PVP/Ag纳米复合薄膜,并利用交联反应与银盐还原动力学上的差异成功实现了银纳米粒子的选择性固定。此方法有如下优点:1.可以通过控制紫外照射时间来方便的调节所固定的纳米粒子的尺
4、寸。对于纳米粒子,粒径的变化将极大的影响到其组成原子的裸露程度,而原子的裸露程度对纳米粒子的“纳米效应”起着决定性作用;2.由于银纳米粒子是在图形形成后原位生成的,所以纳米粒子的固定的选择性非常高。关键词:金银合金,纳米粒子,薄膜,一维排列,管状结构,选择性固定-II--上海交通大学硕士学位论文PREPARATIONANDCHARACTERIZATIONOFGOLDANDSILVERNANOFILMABSTRACTOne-dimensional(1D)arrayswithvariousmorphologiessuch
5、aswire,rod,belt,andtubehavestimulatedwideinterestduetotheirgreatpotentialforfundamentalstudiesoftheeffectsofmorphology,dimensionality,andsizeontheirphysicalandchemicalpropertiesaswellasfortheirapplicationinoptoelectronicdevices.Astogoldandsilvernanomaterials,th
6、eirpreparationandassemblehavereceivedconsiderableattentionsbecauseoftheirwidespreadapplicationsincatalysis,photonics,electronics,optoelectronics,informationstorage,chemicalandbiologicalsensingandsoon.Beingakeystepforthefabricationofnanocircuits,alotofreportswer
7、efocusedontheselectiveimmobilizationofgoldorsilvernanoparticlesrecently.Bimetallicalloyhavealsodrawnconsiderableattentioninrecentyearsduetotheiruniqueelectronic,magnetic,optical,andmechanicalproperties.Forexample,gold-silveralloywithdifferentratiohaverecentlybe
8、ensynthesized,andtheyarerespectedtobeapromisingclassofcatalyststhatexhibitsuperiorpropertiescomparedtopuremetalsintermsofactivity,selectivity,stability,andresistancetopoison