《液相雷射燒蝕製備納米空心球》是依託天津大學，由楊靜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：液相雷射燒蝕製備納米空心球
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊靜
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
微納米空心球的特殊結構使其具有比表面積高、密度低、熱膨脹係數低、折射率低等特性，在鋰離子電池、氣敏感測器、藥物/基因的可控釋放、催化劑和催化劑載體等方面有著廣闊的套用前景。如何用簡單可控的方法合成出結構均一、尺寸均勻且更加細小（小於100 nm）的空心球納米材料，是當前研究和未來套用中需要解決的關鍵問題之一。本項目利用紅外雷射可以對金屬和半導體（或絕緣體）進行選擇性加熱的特性，以及雷射作用區可能存在的快速柯肯達爾效應，製備納米空心球。擬通過合理地設計材料體系，用紅外雷射作用液相介質中的金屬靶，直接製備出尺寸均勻細小的半導體（或絕緣體）納米空心球。同時，建立相關的熱動力學模型，闡明納米空心球在液相雷射燒蝕過程中的形成機制。本項目將探索一條製備空心球納米材料的簡單途徑，對於這種新型納米材料的大規模套用具有重要的現實意義。
結題摘要
本項目進展順利，按計畫執行，並根據項目進展情況以及國內外相關研究動態，對研究內容作了必要的補充，其中包括：1、擴展了材料體系，增加了CoO、PbS、CdS、SnS納米空心球的雷射法製備；2、增加了對納米空心球的磁性測量；3、為了獲得尺寸更加均勻且分散良好的納米空心球，我們在雷射法獲得均勻分散的金屬納米顆粒方面開展了一些探索性工作。本項目的主要研究成果如下：1、採用液相雷射燒蝕法可控制備了CuO、CoO、MgO、ZnO、ZnS、PbS、CdS、SnS等八種尺寸均勻細小（不大於50 nm）、分散性良好的金屬氧/硫化物納米空心球，其中MgO納米空心球用一般化學法難於製備，SnS納米空心球也屬於首次合成；2、揭示了雷射下快速柯肯達爾效應的動力學過程；3、驗證了雷射選擇性加熱機制；4、獲得了優異的發光、鐵磁、氣敏等性能；5、探索性工作方面，採用合適的表面活性劑顯著改善了金屬納米晶的分散性，採用雷射多次作用提高了金屬納米晶的尺寸均勻性，採用雷射輻照含硫源溶液介質中的鎘納米晶也初步得到了CdS納米空心球。本項目建立了一種可控制備納米空心球的簡單方法，對於這種新型納米材料的大規模套用具有重要的現實意義。相關研究成果在Nanotechnology、Langmuir、RSC Advances等國際學術期刊上發表SCI論文11篇，申請發明專利2項，畢業碩士生3人。
