Page 53 - 《精细化工》2020年第9期
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第 9 期                     张一帆,等:  固态离子学法制备金属纳米材料的研究进展                                   ·1767·


            mol/L。这是由于高纯度的金属以及高表面粗糙度造                          的方法已经解决了传统制备方法中高温、液态等苛
            成的。                                                刻的生长环境问题,并且成功制备出宏观尺寸达到
                 XU 等  [52] 进一步成功制备出厘米级的金银铜复                   厘米级的单一金属纳米材料、合金及复合纳米材料。
            合纳米线,电极两端的外加电流为 3 μA 时所获得的                         另外,利用固态离子学法制备金属纳米材料的过程
            复合纳米线宏观图及不同放大倍数的 SEM 图和尺                           中,通过改变实验参数(电场强度、电流大小、快
            寸分布图,如图 6 所示。他们利用固态离子学方法                           离子导体薄膜、温度)可获得不同长度、形貌和有
            将混合好的 Au-Ag 粉末蒸镀在干净的石英玻璃片的                         序度的纳米材料。同时,可以确定的是在应用过程
            两端作为阴阳两极;将 RbAg 4 I 5 薄膜蒸镀在基底上,                    中影响金属纳米材料检测灵敏度的因素主要包括金
            使其完全覆盖住阴阳两极;在直流电场作用下,阴                             属本身的结构与性质及金属纳米材料高表面粗糙
            极边缘生长出金银合金纳米线且该生长具有顶端优                             度。但是目前研究仅限于ⅠB 族金属铜、银、金,
            势。最后,将铜粉末均匀蒸镀在已经成功生长出的                             对于过渡金属、半导体等对实际应用具有重要意义
            金银纳米线上,形成长程有序的金银铜复合纳米线。                            的研究对象仍不足;且固态离子学法的生长机理尚
            该纳米线与上述合金纳米线最大的区别在于将铜粉                             未明确,随着人们对固态离子学方法进一步的研究
            末蒸镀在纳米线上,这无疑增大了纳米线的表面粗糙                            和探索,有望在制备纳米结构这一领域有更大的研
            度。将该复合纳米线作为 SERS 基底检测 R6G 溶液                       究进展。
            时的极限浓度为 1×10        –16   mol/L。因此,金属的类型
                                                               参考文献:
            和纳米材料表面粗糙度是获得较好的 SERS 增强效
                                                               [1]   ZHU J (朱静). Nanomaterials and nanodevices[M]. Beijing: Tsinghua
            果必不可少的两个条件。
                                                                   University Press (清华大学出版社), 2003: 1-2.
                                                               [2]   LAGOS M J, AUTRETO P A S, BETTINI J, et al. Surface effects on
                                                                   the mechanical elongation of AuCu nanowires: De-alloying and the
                                                                   formation of mixed suspended atomic chains[J]. Journal of Applied
                                                                   Physical, 2015, 117(9): 2302-2314.
                                                               [3]   EREMEYEV V A. On effective properties of materials at the nano
                                                                   and microscales considering surface effects[J]. Acta  Mechanica,
                                                                   2016, 227(1): 29-42.
                                                               [4]   REINECK P,  BRICK D, MULVANEY P,  et al. Plasmonic hot
                                                                   electron solar cells: The effect of nanoparticle size on quantum
                                                                   efficiency[J]. Journal of Physical Chemistry Letters, 2016, 7(20):
                                                                   4137-4141.
                                                               [5]   SUVORKIN Y V, SHCHEPINA L I, SHCHEPIN I Y, et al. Studying
                                                                   the quantum size effect in LiF-based  thin films with Ag and Cu
                                                                   nanoclusters[J]. Bulletin of the Russian Academy of Science Physics,
                                                                   2017, 81(9): 1048-1051.
                                                               [6]   KONG D D, SUN S D, XIN T J, et al. Reveal the size effect on the
                                                                   plasticity of ultra-small sized Ag nanowires with in situ atomic-scale
                                                                   microscopy[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2016, 676: 377-
                                                                   382.
                                                               [7]   HU J T, ODOM T W, LIEBER C M. Chemistry and physics in one
                                                                   dimension: Synthesis and properties of nanowires and nanotubes[J].
                                                                   Accounts of Chemical Research, 1999, 32(5): 435-445.
                                                               [8]   FAVIER F, WALTER E C, ZACH M P, et al. Hydrogen sensors and
                                                                   switches from electrodeposited palladium mesowire arrays[J]. Science,
                                                                   2001, 293(5538): 2227-2231.
                                                               [9]   OHNISHI H, KONDO Y, TAKAYANAGI K. Quantized conductance
                                                                   through individual rows of suspended gold atoms[J]. Nature, 1998,
                                                                   395(6704): 780-783.
            图 6   电极两端的外加电流为 3 μA 时,生长的 Au-Ag-Cu
                                                               [10]  YANSON  A I,  BOLLINGER G R, BROM VAN DEN  H E,  et al.
                  复合纳米线宏观图(a),SEM 照片(b~e)和直                        Formation and manipulation of a metallic wire of single gold atoms[J].
                  径尺寸分布图(f)      [51]                              Nature, 1998, 395(6704): 783-785.
            Fig. 6    Photo (a), SEM images (b~e) and size distribution   [11]  SMITH D P. Quantum point contact switches[J]. Science, 1995,
                   (f) of the grown Au-Ag-Cu composite nanowires   269(5222): 371-373.
                   when the impressed current between two ends  of   [12]  KAMAT P V. Photophysical, photochemical and photocatalytic aspects
                   the electrodes was 3 μA [51]                    of metal nanoparticles[J]. Journal of  Physical Chemistry B, 2002,
                                                                   106(32): 7729-7744.
            3    结论                                            [13]  HONG B H, BAE S C, LEE C W, et al. Ultrathin single-crystalline
                                                                   silver nanowire arrays formed in an ambient solution phase[J].
                                                                   Science, 2001, 294(5541): 348-351.
                 近年来,利用固态离子学法制备金属纳米材料
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