模板技术在纳米材料制备中的应用与发展.pdf

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SEM嘛of模板技术在纳米材料制备中的应用与发展№1杜朝锋，黄英，秦秀兰DevelopmentNanomaterials1常见的模板类型材料导报2006年5月第20卷专辑ⅥTemplatesYing，QIN多孔阳极氧化铝模板模板法制备的纳米材料具有形貌、结构、尺寸、取向等可控的特点，是一种简便有效的方法。介绍了在纳物模板、聚集体模板与混合模板；论述了利用模板技术可以制备材料的类型及模板技术在核壳结构材料、空心微球材ApplicationsandofinPreparationDUZhaofeng，HUANGXiulan寸的纳米材料的过程。模板法与湿化学法(沉淀法、水热合成法等)、气相化学法、溶胶一凝胶法、分子束外延、射线照射法等相比具有诸多优点，主要表现在：①多数模板不仅可以方便地合成，而且其性质可在广泛范围内精确调控；②合成过程相对简单，很碳、聚合物和其它材料组成的纳米管和纳米线，它们可以是单组于模板法在材料合成方面具有特别的优势，因此，模板技术在光本文主要综述合成材料中模板的类型和利用模板技术可以备具有特殊结构和性质的纳米材料。杜朝锋：男，1975年生，硕士研究生，主要从事功能材料的研究调节。已用于制备金属、非金属、半导体、导电高分子等纳米粒连续2h，采用二步氧化法获得了高质量的氧化铝多孔模板，其典型孔径值为40～70nm，孔间距约110nm，深度可达毫米量级；分析了溶液温度对结果的影响，比较了单步法和两步法获得的(西北工业大学理学院应用化学系，西安710072)摘要米材料合成中常见的几种模板，包括多孔阳极氧化铝模板、痕迹刻蚀聚合物模板、共聚物模板、中孔材料、碳纳米管、生料、生物技术方面的新进展。关键词模板法纳米材料组装templates，mesoporousKey所谓模板合成就是将具有纳米结构、价廉易得、形状容易控制的物质作为模子，通过物理或化学的方法将相关材料沉积到模板的孔中或表面，而后移去模板，得到具有模板规范形貌与尺多方法适合批量生产；③可同时解决纳米材料的尺寸与形状控制及分散稳定性问题；④特别适合一维纳米材料，如纳米线、纳米管和纳米带的合成。因此模板合成是公认的合成纳米材料及纳米阵列的最理想方法。利用模板方法可以制备金属、半导体、分材料，也可以是复合材料，或在管内甚至可包裹生物材料。由学材料、磁性材料、光电材料、生物材料方面具有广阔的应用前景。合成的材料分类，以及模板技术和自组装技术等技术结合来制1．1多孔阳极氧化铝模板(AAO模板)具有高度有序的纳米孔阵列，孔径在5～420nm范围内可调控，膜厚可达100pmpA孔密度为109～1012cm～，这些参数可通过改变电解液的种类、浓度、温度、电压、电解时间等工艺条件以及最后的扩孔工序来子阵列，纳米电缆，纳米“三明治”结构，纳米管和纳米线等纳米材料。马春[1]利用0．5mol／L的草酸溶液在40V的直流电压下样品的多孔结构，认为低温下的二步氧化法可以获得很好的多孔氧化铝模板。LingLiu等[2]同样利用二步法40V直流电压下先在Hz04溶液中反应2h，然后再转移到0．4mol／L和0．2mol／LC204的混合溶液中恒温，在60。C下得到氧化铝模板。结果如图l所示。图1采用二步法阳极化制备的AAO模板的SEM图南京大学杨绍光等‘31使用99．5％的铝片，利用电化学阳极38(DepartmentAppliedChemistry，ScienceCollege，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072)AbstractTemplatesimplemethodthatendowednanomaterialswithcontrollablefea—appearance，constrction，dimensionorientation．Thissummarizestheclassificationtemplates，inclu—dinganodicaluminumomdemembrane，track-etchedpolymericmembranes，copolymermaterial，carbonnanotubes，biologicaltemplates，softtemplatemixedtemplates．Andclassparedmaterial，emphasizesintroducingtemplatingdevelopmentcore-shellmaterials，censpherema—terialsbiotechnology．wordstemplate，nanomaterials，assemblingI-_，C2H。P04HzAAOisconvenientpaperporousdiscussespre—