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阳极氧化铝模板法可控制备金属纳米线和纳米管阵列的生长机制
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O647[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]广西大学化学系,南宁530004, [2]国家纳米科学中心,北京100190
  • 相关基金:supported by the National Natural Science Foundation of China(20873033 20973043); National Key Basic Research Program of China(973)(2007CB936800 2006CB932100)国家自然科学基金(20873033,20973043)和国家重点基础研究发展规划项目(973)(2007CB936800.2006CB932100)资助
中文摘要:

利用阳极氧化铝模板(AAO)进行Ni的电化学沉积,通过在溶液中引入螯合剂控制电解质的有效浓度和电沉积的过电位,实现了Ni纳米线和纳米管阵列的可控制备.通过分析电沉积过程中纳米线和纳米管在不同位置生长速率(侧壁(Vw)和底端(Vb))的控制因素,我们提出了纳米线和纳米管生长的可能机制.当电解质浓度高而还原电位更负(如-1.5V)时,或者当电解质浓度低而还原电位较负(如-0.5V)时,Vw〉Vb,可以获得Ni纳米管阵列;当电解质浓度高而还原电位较负(如-0.5V)时,或者当电解质浓度低而还原电位更负(如-1.5V)时,Vw≈Vb,可以获得Ni纳米线阵列.这种生长机制适用于多种金属纳米管或者纳米线阵列的可控制备.

英文摘要:

We report the controlled fabrication of Ni nanotube and nanowire arrays by electrodeposition using anodic aluminum oxide (AAO) as a template.Ni nanotube arrays or nanowire arrays were obtained by changing the concentration of the electrolyte and the overpotential of the electrodeposition.The introduction of chelating species is crucial for nanotube formation because they can regulate the effective concentration of the electrolyte.A possible mechanism for the formation of the nanotubes/nanowires is proposed by considering the different contributing factors for the growth rate of the wall (Vw) and that of the bottom (Vb).Ni nanotube arrays can be obtained when Vw〉Vb either at a high electrolyte concentrations (CNi2+) and at a more negative electrodeposition potential (Ued) or at a lower CNi2+ with a less negative Ued.Ni nanowire arrays can also be obtained when Vw≈Vb either at a high CNi2+ with a less negative Ued or at a lower CNi2+ with a more negative Ued.This mechanism may be used as a general strategy for the controlled synthesis of nanotube or nanowire arrays containing many kinds of metals such as Cu, Co, and Au etc.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781