层接层技术筑多功能纳米复合材料及其性质研究.pdfVIP

摘 要 随着材料科学的不断发展，单功能纳米材料已经不能满足应用的需要，将多种功能 性的材料运用简易的方法组装以获得纳米复合材料已成为当今材料化学中的一个研究 热点。复合材料的性质不是各个组分性能的简单加和，而是在保持各个组分材料某些特 性基础上，具有组分间协同作用所产生的综合性能。由于纳米复合材料各组分间的协同 效应，充分弥补了单一材料的缺点，产生了单一材料所不具备的新性能，开创了材料设 计的新局面。 层接层自组装技术是构筑纳米复合材料的一个有效、简便的方法。在该过程中，带 有相反电荷的物质通过静电作用有效地组装在一起，使得将多种功能组分可控地复合变 成了可能。由于电子器件的日趋微型化，含有功能特性纳米复合物的多层膜必将在微电 子器件的制备中发挥重要的作用。基于半导体和金属的电子特征，把金属沉积到半导体 上产生的协同效应可以同时提高半导体和金属的催化活性。因此，首先我们利用层接层 技术组装了含有半导体／金属离子的多层膜，然后利用聚电解质的还原性，原位热还原 半导体表面的金属离子，得到了含有半导体／金属(ZnO／Au)纳米复合物的多层膜。实验 结果证明膜中的ZnO／Au纳米复合物不仅增强了氧化还原电对的电子转移速率，同时还 提高了膜的导电率。所制备含有纳米复合物的多层膜有望应用于传感器。此外，我们将 层接层技术的应用从在宏观平面基底上成膜到在微观非平面基质上形成纳米复合材料。 属氧酸盐为功能化试剂，制备了碳纳米管为基、多酸功能化的一维纳米复合材料。实验 结果表明，形成纳米复合材料后多酸的基本骨架未发生任何变化；电化学测试证明多酸 ／碳纳米管复合物不仅具有碳纳米管独特的性质，同时还具有多酸可逆的氧化还原活性。 所得到的纳米复合物将会在氧化还原电容器的电催化和电荷存储方面具有重要的应用。 此外，利用层接层技术将多种功能特性的纳米材料有机地结合在一起必将为材料化学的 发展，新型材料的开发开创一个新的领域。 关键词：层接层技术；纳米复合材料；半导体；金属；多金属氧酸盐；碳纳米管 Abstract Withthe ofmaterial multi-functional developmentscience，synthesizing been ofmaterial that materials methodshave thehotresearch chemistry,for bysimple spot demandof functionalnanomatrialscannot the single satisfy practicalapplicationsyet． of functionalmaterialstomulti-functional materialsnot Assemblysingle nanueompositeonly retainsfunctionsofeach the fantastic alsoendows component,but nanocompositesproperties be in from thatcannot functional acquired propertiesoriginated single components．n坞novel