納米多孔材料及納米顆粒由于其大的比表面積、表面活性被廣泛應(yīng)用于催化、活化、傳感、拉曼增強(qiáng)等領(lǐng)域。因此,納米多孔顆粒有可能具有更好的應(yīng)用性能。但并不是所有尺寸的納米顆粒脫合金后均能形成多孔結(jié)構(gòu),其脫合金后形貌與顆粒原始尺寸有關(guān),但目前對(duì)于脫合金的尺寸效應(yīng)系統(tǒng)的研究有限,鑒于此本課題選擇Au-Ag合金納米顆粒作為研究對(duì)象,探討脫合金過(guò)程中的尺寸效應(yīng)。首先本文采用共濺射技術(shù)制備出在SiO₂上沉積Au-Ag合金薄膜,再經(jīng)過(guò)真空熱退火獲得具有一定尺寸分布的納米合金顆粒。研究了薄膜成分、薄膜厚度、熱退火溫度及時(shí)間對(duì)納米顆粒形貌、尺寸、成分的影響。研究結(jié)果表明:熱退火溫度越高越有利于形成納米顆粒,一定成分、厚度的薄膜能否形成形狀規(guī)則納米顆粒主要取決于熱退火溫度,時(shí)間的影響較小。薄膜厚度越厚越難形成納米顆粒。薄膜中Au含量增加會(huì)導(dǎo)致球化過(guò)程減緩。其次,通過(guò)透射電子顯微鏡觀察SiN襯底上不同尺寸Au-Ag合金納米顆粒的脫合金過(guò)程,研究結(jié)果表明:Au_0.2Ag_0.8納米顆粒脫合金存在明顯的尺寸效應(yīng)。當(dāng)納米顆粒尺寸小于15 nm時(shí),-28℃下脫...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.7通過(guò)理論計(jì)算模擬得到的納米顆粒形貌隨溫度時(shí)間變化圖[51]

Erlebacher[51]等人通過(guò)蒙特卡羅模擬研究發(fā)現(xiàn)納米多孔的粗化是通過(guò)瑞麗不穩(wěn)定性控制的韌帶的夾斷,同時(shí)伴隨著孔洞的產(chǎn)生(這種空洞不是空位通過(guò)體擴(kuò)散形成)。納米多孔的粗化的驅(qū)動(dòng)力是表面能的降低,納米多孔是含有很多正、負(fù)、鞍點(diǎn)曲率的拓?fù)涿芘沤Y(jié)構(gòu)。如圖1.7所示為通過(guò)蒙特卡洛模....

圖1.6 Au-Ag合金脫合金過(guò)程中空隙演化模型。

塊體金屬材料脫合金制備納米多孔材料,選擇性溶解母合金中一種或兩種成分,在溶解的同時(shí),剩下的元素并不能單獨(dú)穩(wěn)定存在,這些原子或原子團(tuán)會(huì)沿著合金及溶液界面擴(kuò)散,最終團(tuán)聚成島狀結(jié)構(gòu)[11,46-48]。JonahErlebacher[49]采用蒙特卡羅方法對(duì)Au-Ag二元合金脫合金過(guò)....

圖1.8多孔Au-Ag合金納米顆粒陣列,Au納米顆粒陣列及Au-Ag合金納米顆粒陣列拉曼強(qiáng)度圖[55]

YueLi[55]等人研究發(fā)現(xiàn)脫合金后形成的Au-Ag納米顆粒其拉曼光譜如圖1.8所示,納米多孔顆粒的增強(qiáng)效果是納米Au顆粒的104倍,是Au-Ag納米顆粒的7倍。即使當(dāng)4-ATP濃度為10-10M,納米多孔Au-Ag納米顆粒仍有很高的增強(qiáng)效果。改變脫合金時(shí)間,從30min到....

圖1.9多孔Au-Ag合金納米顆粒的FESEM和TEM圖像(a-c)30,(d-f)60,(g-i)90 min[55]

圖1.8多孔Au-Ag合金納米顆粒陣列,Au納米顆粒陣列及Au-Ag合金納米顆粒陣列拉曼強(qiáng)度圖[55]1.4.2納米顆粒脫合金的尺寸效應(yīng)

本文編號(hào)：4020324