《基於一維納米材料的分支異質納米結構的構築與性能》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由孟國文擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於一維納米材料的分支異質納米結構的構築與性能
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孟國文
- 依託單位：中國科學院合肥物質科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目以不同材料一維納米結構組成的分支形貌異質納米結構為對象，研究它們的構築技術、微觀結構及相關性能。在構築技術方面，以具有分支結構納米孔的陽極氧化鋁為模板，採用電沉積技術、選擇腐蝕技術以及化學氣相沉積技術相結合，構築由可電沉積材料的納米線與化學氣相沉積法生長的納米線組成的、具有多種幾何排列方式的分支形貌異質納米結構；同時，採用不同原料的分步化學氣相沉積法，構築不同材料一維納米結構組成的異質複雜結構。在微觀結構方面，研究分支形貌異質納米結構在異質材料連線界面處的微觀結構，澄清這些結構的形成機理，進而指導構築高質量的試樣。在性能方面，研究這些新結構的光、電及對氣體介質的敏感性能；進而探索其套用前景。該項目的實施，將發展基於不同材料一維納米結構組成的複雜形貌異質納米結構的構築技術；對構築分級形貌的異質納米結構具有指導意義；為由這些新結構組成的光、電和敏感等多功能納米器件的研製提供科學依據。
結題摘要
一維納米材料(結構)是指在兩維尺度上為納米級、一維尺度為微米及以上尺度的材料，主要包括納米管、 納米線、納米電纜、納米帶等。它們不僅具有重要的科學意義(是研究介觀領域研究的理想模型材料)，而且具有重要的套用前景(是納米器件與系統的重要構成單元，包括電子、光電子、生物感測及電子機械系統)，既可作功能元件，也可作聯接導線，具有一箭雙鵰或一舉兩得的功效。與簡單的一維納米結構相比，異質複雜納米結構是由不同材料的簡單一維納米結構按照一定的規律構成的複雜結構，它既保留了單一材料簡單形貌一維納米結構單元的性能；同時，由於單元之間的相互耦合，又賦予新性能與功能。因此，異質複雜納米結構的功能更多、性能更優、套用更廣、前景更好，是近年來國際上的研究熱點之一。其中，要研究其性能與實現套用，構築(製備、合成)是前提與基礎，對形貌、結構和成分的控制是關鍵。在本項目執行期間，發展了幾種構築異質複雜一維納米結構的普適方法；構築了一系列由多種材料組成的異質複雜一維納米結構及其陣列；對其光電性能進行了研究，發現異質複雜一維納米結構確實比簡單一維納米結構具有更好的性能與更多的功能，尤其是異質複雜一維納米結構陣列對環境介質中的痕量污染物具有很高的敏感性。項目執行期間共發表SCI論文25篇。其中，影響因子(IF)大於5的14篇，IF大於10的8篇。包括國際材料類知名刊物德國先進材料Adv. Mater.兩篇、化學類國際知名刊物德國套用化學Angew. Chem. Int. Ed. 一篇、國際納米類知名刊物美國納米快報Nano Letters一篇、美國化學會納米ACS NANO兩篇、國際功能材料類知名刊物德國功能材料Adv. Funct. Mater.兩篇。與此同時，我們還注意到智慧財產權的保護，項目的相關研究內容申請中國發明專利18項。研究結果對異質複雜一維納米結構及其陣列在納米器件中的套用提供了科學依據，奠定了實驗與相關技術基礎。
