利用重离子径迹模板制备纳米线/纳米管及其光学性质测量

本论文主要研究内容包括重离子径迹模板的制备，一维纳米材料包括半导体CdS纳米线/管和金属Cu纳米线的制备，以及纳米线/管的光学性质测量三个部分。利用高能重离子辐照、蚀刻技术，制备了不同孔径的聚碳酸酯和白云母两种模板。聚碳酸酯模板的孔道形状为圆柱形。云母模板的孔道形状与蚀刻时间有关，短时间蚀刻为圆形，长时间蚀刻为菱形。利用聚碳酸酯模板结合电化学的方法可控制备了CdS纳米线和纳米管。纳米线和纳米管的直径在20至110 nm，长度在十几个微米。X射线衍射和选区电子衍射表明所制备的CdS纳米线和纳米管为多晶结构。通过对嵌有CdS纳米线和纳米管的聚碳酸酯模板的紫外可见光谱分析，发现随着纳米线和纳米管尺寸减小，吸收峰明显蓝移。实验中同时发现，制备的CdS纳米线是由纳米管通过填充生长机制产生的。利用白云母模板结合电化学方法可控制备了金属Cu纳米线。Cu纳米线的形状由模板孔道的形状决定。通过嵌有Cu纳米线的云母模板的紫外可见光谱分析，发现直径小于60 nm的Cu纳米线有一个强的共振峰和一个微弱的次峰。随着纳米线直径增加，吸收峰发生明显的红移，同时次峰增强。结果表明，Cu纳米线直径和形状可以改变电子的共振模式，从而引起纳米线光吸收的改变