《多孔矽納米線的形貌控制以及在感測器中的套用》是依託西安交通大學，由瞿永泉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多孔矽納米線的形貌控制以及在感測器中的套用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：瞿永泉
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
多孔矽納米線是一種新型多孔材料。其不僅保持原矽襯底的電學性能，而且有巨觀矽所不具有的螢光效應。結合其大比表面積、豐富的化學反應活性、生物兼容性和可降解性，其將在光學、電子器件、光電器件、感測器、能源轉換和生物領域中獲得廣泛的套用。但是目前多孔矽納米錢的進展存在如下局限性：（a）孔的形成機制並沒有完全被理解。可控的孔徑，孔分布密度和有序度對很多套用都非常重要。（b）多孔矽納米線的表面化學還沒有被廣泛研究。（c）從不同襯底所生長的多孔矽納米線的物理和化學性能缺乏系統研究。本項目將注重於：對不同矽襯底上多孔矽納米線機制進行系統研究並注重於孔徑尺寸、孔深、孔密度和有序度的控制；系統研究多孔矽納米線的物理化學性能，並研究表面修飾對其性能帶來的變化；多孔矽納米線作為生物感測器，氣體感測器和重金屬離子檢測的套用性研究。
結題摘要
過渡態金屬氧化物由於其獨特的可變化合價在催化反應中起到催化活性中心、輔助催化劑以及催化劑載體的多重功能。合理調控金屬氧化物表面的物理化學性能，不僅僅對催化反應有著顯著的提高作用，而且有利於理解催化反應的機制。從而，可以開發出低廉高效的催化劑並且降低催化反應條件和開發綠色催化新工藝。在項目支持之下，研究主要集中在兩個方面。之一是發展第一行過渡態金屬氧化物在產氫和產氧催化方面的研究。發展一種低成本能批量製備第一行過渡態金屬氧化物超薄納米片的方法，並成功發展為高效和穩定的產氧催化劑。並在此基礎上金屬氧化物轉化為硫化物和磷化物作為雙功能的產氫和產氧催化劑。其催化全水分解反應具有高效穩定的性能。研究方向之二在於通過壓力調控或者化學刻蝕法達到對二氧化鈰納米材料的表面性質的連續可控調控。在此基礎上製備出一種新穎而二氧化鈰材料：多孔二氧化鈰納米棒(PN-CeO2)。其具有最大的儲氧量(900 μmol-O2/g)。該結構具有優良的低溫催化燃燒CO和碳顆粒的性能。其低廉的製備成本有望在柴油機和汽車尾氣處理方面有著套用前景。並在基礎上發展兩種綠色催化新工藝。(1)通過化學製備法形成Pd/Au/PN-CeO2多功能催化實現常溫活化氯苯進行碳碳偶聯反應。(2)高分散貴重金屬分散在PN-CeO2上的催化劑首次實現在最高反應活性下將硝基苯以及其衍生物高度選擇性還原成苯胺以及其衍生物。此外，PN-CeO2在模擬生物催化上面具有高效peroxidase性能。並且實現對檢測不收溫度影響的優越性能。結合其高度靈敏性有望用於疾病診斷。
