电化学方法制备纳米材料的研究现状.doc

PAGE  PAGE 21 电化学方法制备纳米材料的研究现状 姓名：黄民升 学号：20050404122 单位：物理电子工程学院 专业：物理学 指导老师：许军旗 职称：副教授 摘要：利用电化学方法制备与组装纳米材料是近年来发展起来的一项新技术。本文对电化学模板法、脉冲超声电化学法和熔盐电化学法在纳米材料制备中的应用及其研究进展做了较为全面的概述, 着重介绍了电化学模板法制备纳米材料的基本原理，实验装置、影响因素以及模板法中最常用的AAO模板的制备过程和工艺条件等。最后对电化学合成纳米材料的方法的应用前景做了展望。 关键词：电化学模板法 脉冲超声电化学法 熔盐电化学方法 电化学沉积 纳米材料 模板 一维纳米材料 Electrochemical Preparation nomaterials of research Abstract：Electrochemical preparation or assembly of nanostructure materials is a new technique developed in recent years. Application of electrochemical template methods, pulsed sono-lectrochemical method, molten salt electrochemical method in preparation of nomaterials and the corresponding progress are described in detail. This paper focuses on the synthesis principles, experimental equipment,and influence factors of electrochemical template methods in fabricating nanomaterials, and the preparing processes and technical conditions of the AAO (Anodic Aluminum Oxide),which is the most widely used template.Finally the electrochemical methods in preparing nanostructures are forecasted in brief. KeyWords: electrochemical template methods; pulsed sono-electrochemical method; molten salt electrochemical method; electrochemical deposition; nanomaterials; templates; one-dimension nanomaterials. 引言 2l世纪被称为纳米科技的世纪。纳米微粒因其尺度恰好处于原子簇和宏观物体的交界区域,和大块材料相比,具有光学、热学、电学、磁学、力学以及化学等方面的奇异性质[1-5]。纳米微粒的特性也因其粒径和形状的不同而表现出很大的差异性[6]。因此,如何制备具有特定尺寸、形状,并且粒度均匀分布、无团聚的纳米材料,一直是众多纳米科技工作者努力解决的问题。近十几年来,已经发展了多种制备纳米粒子的物理方法和化学方法。利用真空冷凝法(物理方法)、气相沉积法和水热合成法(化学方法) [7]可以得到纯度高、粒可控的纳米粒子,但是制备工艺相对复杂且所需的设备比较昂贵。相比之下,电化学方法(特别是电化学沉积法)因其自身的特点如可选择性地调节和控制电位或电流、实施电位或电流阶跃、外加交流微扰信号等,为制备粒径和形状可控的纳米微粒提供了一种方便可行的实验方法。电化学方法已在纳米材料的制备和组装研究领域取得了一系列具有开拓性的研究成果。例如,利用电化学沉积法在DNA软模板中制备了银纳米线[8],在阳极氧化铝纳米模板中合成了一维金纳米材料[9],使用脉冲超声电化学法合成了多种金属和半导体的纳米结构材料[10, 11]，使用熔盐电化学方法制备了硼化物和碳纳米管纳米材料等[12]。氧化铝模板法制备纳米材料已经成为一种非常成熟的制备纳米材料的方法和技术，而脉冲超声电化学法和熔盐电化学方法是一种新兴的制备纳米材料的技术，具有新生事物的一切特性，应当引起足够的重视。尤其是熔盐电化学方法能够制备熔点很高的纳米材料，这种特性将为制备高熔点化合物的纳米材料提供一种新的方法。 与传统的化学方法相比,利用电化学方法制备纳米材料的优点是设备简单、