论文部分内容阅读
对于制备具有规则结构的功能材料来说，自组织已经成为一种非常有效的方法。自组织现象不仅存在于自然界当中，而且在化学、生物、物理，尤其是微纳米界有着广泛的应用。因此，自组织结构近年来受到了广大材料科学工作者广泛关注。本文通过热蒸发Ag2O和SiO混合粉末的方法，分别在多晶Al2O3和Si衬底上制备出了具备自组织规则的Ag@SiO2纳米晶材料;在泡沫Ni衬底上制备出了Ag@SiO2微米颗粒材料。借助电子显微学手段，我们首先研究了Ag@SiO2纳米结构的生长机理，同时展开了表面增强拉曼散射光谱和阴极荧光光学性能测试研究，以寻找此结构可能具备的特殊性能，并探讨了其潜在应用前景。此外，针对泡沫Ni衬底上获得的Ag@SiO2微米颗粒，我们则开展了电化学性能研究。通过这些研究工作，我们得到以下主要结论: 1、使用FIB刻蚀自组织规则Ag@SiO2纳米结构材料，我们观测到Ag@SiO2材料内部微观结构.Ag@SiO2纳米结构材料内部是由点阵排列的SiO2纳米柱组成，纳米柱中间高两端低，形成半球形状，规则排列的SiO2纳米棒之间由Ag充填。在此基础上，我们提出了Ag和SiO2纳米棒共生的生长模型。 2、对自组织规则Ag@SiO2纳米结构材料，进一步开展了表面增强拉曼散射(SERS)实验。发现在结晶紫的浓度是10-9M时，该材料具有很明显的拉曼峰，这一试验结构表明，自组织规则Ag@SiO2纳米结构材料有望作为SERS活性基底检测食品及空气中的微量有毒物质而得到应用。此外，阴极荧光实验显示，自组织规则Ag@SiO2纳米结构与普通颗粒相比，具有更好的荧光发光性能。同样，光致发光(PL)光谱测试也说明了自组织Ag@SiO2规则花样半球具有优秀的发光特性。 3、我们对泡沫Ni基底上获得Ag@SiO2微米颗粒进行了电化学性能测试研究工作，结果表明该材料有一定的电容量。因此自组织规则Ag@SiO2纳米结构材料具备成为一种电极材料的潜力。