镍硅纳米线论文-陶佰睿,赵柯洋,苗凤娟,邵慧

镍硅纳米线论文-陶佰睿,赵柯洋,苗凤娟,邵慧

导读:本文包含了镍硅纳米线论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:硅纳米线,果糖,传感器

镍硅纳米线论文文献综述

陶佰睿,赵柯洋,苗凤娟,邵慧[1](2016)在《一种基于钯-镍/硅纳米线的二量程果糖传感器》一文中研究指出利用化学沉积法和恒电流沉积法制备了钯-镍/硅纳米线(Pd-Ni/SiNWs)。以钯-镍/硅纳米线作为工作电极,铂电极为对电极,银-氯化银电极为参比电极,从而构建了一种二量程的无酶电化学果糖传感器。以0.1 mol/L KOH为背景溶液,分别采用循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)进行果糖的定量检测。循环伏安法得出果糖检测量程为5~50 mmol/L,灵敏度为0.061 6 mA/(cm~2·mmol/L);计时电流法检测果糖量程为0~7 mmol/L,灵敏度为31.185 2μA/(cm~2·mmol/L),检测限为7.6μmol/L。该种电化学无酶传感器可以实现果糖的快速准确检测。(本文来源于《仪表技术与传感器》期刊2016年10期)

卢芳[2](2011)在《氧化镍—硅复合纳米线阵列的制备与性能研究》一文中研究指出硅基纳米复合体系不仅拥有硅纳米材料的诸多特性,同时还综合了复合体系中各组分材料的相关性质,因而具有更为卓越的综合性能。硅基纳米复合材料的种类繁多,目前科学工作者对它们中的某些特定体系的性能也有了较为深入的研究。在硅基纳米复合体系中,硅纳米线有序阵列与金属氧化物的复合体系虽然已经开始研究,但是报道并不多见。氧化镍是一种p型半导体材料,其化学性能稳定,物理性能优良,环境友好度高,价格低廉且易于产业化,在超级电容器及气敏性器件等方面拥有广阔的应用前景。本文选择了氧化镍材料与硅纳米线有序阵列进行复合,制备出了氧化镍-硅复合纳米线阵列,并研究了该复合结构在超级电容器和气敏性元件方面的性能,具体研究内容如下:1.以四种不同型号的n型硅片为原材料,通过银离子催化腐蚀法制备了硅纳米线阵列结构。以制备的硅纳米线阵列结构为模板,化学镀覆镍层,然后在空气中,350 oC与450 oC条件下退火1 h,获得了氧化镍-硅复合纳米线阵列。对样品进行相关表征,结果表明:(1)硅纳米线阵列的生长方向与硅片的晶向相同,硅纳米线的直径与硅片的电阻率相关,且电阻率越大,硅纳米线的直径越大。(2)以n (100),电阻率为1~10Ω·cm型号硅片制备出的氧化镍-硅复合纳米线阵列取向性最优。该结构中,硅纳米线垂直于硅基底,纳米线长度为45μm,直径在30~300 nm之间;(3)氧化镍-硅复合纳米线阵列结构中,氧化镍颗粒的平均晶粒尺寸与退火温度有关,当退火温度350℃时,晶粒尺寸约为13 nm,450℃时为16 nm。2.将不同温度下退火得到的氧化镍-硅复合纳米线阵列制备成电极进行电化学性能测试,包括循环伏安曲线测试,恒电流充放电测试,交流阻抗测试。测试结果表明:氧化镍-硅复合纳米线阵列具有良好的循环性能,较高的比电容和较低的内阻。在放电电流为2.5 mA时,最大比电容可达到787.5 F·g~(-1),经过500次充放电循环后,其电容量损失仅为4.0 %;其等效内阻为3.1Ω。该复合结构材料将会在电化学电容材料方面有广阔的应用前景。3.将不同温度下退火得到的氧化镍-硅复合纳米线阵列制备成气敏性测试电极,对其NO/_2气敏性性能进行测试。测试结果表明:氧化镍-硅复合纳米线阵列比常规方法制备的氧化镍纳米颗粒气敏电极性能更加优越,温度在100~200℃之间样品灵敏度达到最大值,最佳工作温度为125℃;当NO气体浓度较低(<100 ppm)时,样品气敏性随气体浓度变化较大;且经350℃热处理的样品优于450℃热处理样品性能。(本文来源于《湘潭大学》期刊2011-05-01)

邱梦春[3](2011)在《硅纳米线和氧化镍/硅复合纳米线的制备、表征及应用研究》一文中研究指出自上世纪90年代起,低维纳米结构材料的制备、表征和应用引起了研究者的广泛的关注。其中,硅基一维纳米结构因为具有比体硅材料更奇异的物理化学特性,且与当代成熟的微电子技术相兼容,是制备各种纳米功能器件最理想的材料之一,成为当前纳米技术领域的研究热点。本文对一维硅基纳米结构进行了制备、表征及性能测试的研究,探索其在能量储存与转化器件上的应用潜力。主要工作内容如下:1.采用单晶硅衬底通过金属诱导化学刻蚀法制备了高质量单晶硅纳米线阵列。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和拉曼光谱详细研究了单晶硅纳米线的形貌和结构。在深入了解金属诱导化学刻蚀法制备单晶硅纳米线的机理基础上通过改进实验过程和参数,成功在多晶硅衬底上制备了硅纳米线。这些结果对硅基纳米线的低成本规模化应用具有十分重要的意义。2.采用改进的金属诱导化学刻蚀法,在商用太阳能级多晶硅片表面大面积制备出了硅纳米线。形貌表征发现纳米线生长的长度与刻蚀时间成线性关系,生长速度约为0.766μm /min。漫反射谱测量表明这种硅纳米线长度对其表面减反射性能具有调节作用。其中,刻蚀时间长于45分钟的样品具有优良的减反射性能,在190-800 nm波段,表面的反射率低于9%。研究结果对制备性能优越的抗反射太阳能电池绒面具有十分重要的参考价值。3.以单晶硅纳米线阵列为模板,采用化学镀镍和后退火处理制备了NiO/Si复合纳米线阵列。将这种复合纳米线阵列作为锂离子电池的阳极,进行了充放电循环性能测试。测试结果表明,通过调节循环电压范围,壳层NiO成为储锂的活性材料而单晶Si内核作为力学支撑和良好的电子传输途径。这种NiO/Si复合纳米线阵列电极具有优越的储锂性能,在50mA/g的电流密度下循环30次后其可逆电容量为606.13 mAh/g。(本文来源于《湘潭大学》期刊2011-05-01)

陶佰睿[4](2010)在《镍/硅纳米线复合材料制备及应用研究》一文中研究指出在最近的几十年里,低维纳米结构材料的制备、表征和应用已经引起人们极大关注,而硅基纳米结构材料更是因为具有与传统集成电路工艺的兼容性以及相比体硅材料所显现出奇异的物理和化学特性,成为制备微纳电子器件最理想的材料之一,是当前纳米技术领域的研究热点问题。本文以未来“可集成微电源的多维一体化微纳传感器片上系统”为假定目标,开展了如下几个方面的研究工作:第一,开展有关金属诱导化学湿法硅纳米线(Silicon Nano Wires, SiNWs)阵列制备和SiNWs表面无电镀镍(nickel, Ni)修饰机理的理论与实验研究,并对制备的SiNWs和Ni/SiNWs样品进行扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)、X射线能谱(Energydispersive spectroscopy, EDS)、RCL数字电桥(Resistance R, Capacitance C, Inductance L, RCL Didital Bridge)和拉曼光谱(Raman spectroscopy)表征,其结果对未来低成本、图形化SiNWs制备和表面修饰工艺的改进有一定指导意义,也为硅基SiNWs的实践应用作了必要准备。第二,开展Ni/SiNWs纳米复合结构材料电容型湿度传感器应用研究:在基于LabView虚拟仪器构建的金属盐饱和溶液标准湿度检测系统上,对所制备的湿度传感器样机性能进行测试,结果表明该样机在11.3%—97.3%相对湿度环境中最快响应和恢复时间分别是39 s和24 s,湿敏电容灵敏度高达~0.207 nF/1%RH,线性相关系数R=0.94,长时稳定性好。第叁,开展基于Pd-Ni/SiNWs阵列催化电极的电化学乙醇传感器应用研究:通过在SiNWs表面进行无电镀Pd-Ni金属薄膜的修饰改性,Pd-Ni/SiNWs阵列显现出对乙醇的高度敏感性。把Pd-Ni/SiNWs阵列组装成电流型电化学乙醇传感器样机后,在1 M KOH溶液中,该样机对乙醇浓度的敏感性于循环伏安(cyclic voltammetry, CV)测试技术下显示出7.48 mA mM-1 cm-2的灵敏度、线性检测范围0-20.4 mM、线性相关系数R=0.98、检测限可达6μM(3倍信噪比);于-0.25 V(Ag/AgCl参比电极)恒电位计时电流测试技术下的灵敏度达到0.76mA mM-1 cm-2,线性检测范围0-20.4 mM、线性相关系数R=0.97、检测限可达10μM(3倍信噪比)第四,开展基于NiO/SiNWs阵列电极电化学电容器应用研究:通过在不同温度下对所制备的Ni/SiNWs阵列于氧气氛下采用直接快速热退火氧化工艺制备NiO/SiNWs阵列电极,其中400℃环境下制备的NiO/SiNWs阵列电极于2 MKOH溶液中显现出良好电化学电容特性,其质量比电容可达681 F g-1,能量密度可达85 kJ kg-1,72 h循环充放电后电容量损失不超过3%,有较好的循环使用寿命。第五,开展Ni/SiNWs阵列热电功率器件应用研究:首先选用重掺杂Sb的<100>晶向n型硅晶片制备SiNWs阵列,然后通过无电镀Ni薄层制备Ni/SiNWs阵列热电功率器件样机。测试结果显示该样机同时具有热光电和热电转换能力,300 K下,该Ni/SiNWs-Sb阵列Seebeck系数实测值为-273μV K-1,200 K温差下其热电输出功率密度可达7 mW cm-2,理论估算的ZT值介于0.08和0.2之间;同时,该阵列在130 mm透镜积聚太阳光下的热光电输出功率可达18 mW。总之,该课题的研究方法及成果对发展低成本、可集成微电源的一体化微纳片上传感器系统具有重要意义,具有一定科研价值,其成果的进一步发展必将产生巨大的社会和经济效益。(本文来源于《华东师范大学》期刊2010-04-01)

陈扬文[5](2008)在《一维硅纳米材料及镍硅异质结纳米线的制备和表征》一文中研究指出一维纳米结构的硅材料是一类新型的半导体光电材料,由于它具有体硅材料稳定的半导体性,能和当代成熟的微电子技术相兼容,有望将来能够在纳米器件中得到广泛的应用。本文对硅的一维纳米结构材料进行了制备、表征及性能测试的研究。首先,采用高压裂解法对小直径自主生长的硅纳米线合成进行了研究,实验中制备了直径小于10nm、硅晶核仅为5nm左右小尺寸硅纳米线,受量子效应的影响,样品拉曼特征峰发生了明显的红移,这种小直径纳米线极具研究价值,因为它更能反映纳米线所特有的性能。在高压裂解条件下,加入少量去离子水并在保温过程中释放少量的保护气体,首创性地成功制备了自主生长的硅纳米针状结构。其次,采用热蒸发法研究了超长硅纳米线的制备,实验中制备的硅纳米线长度可达150μm,这种超长的硅纳米线在纳米电子器件应用中更具有优势,能够有效提高器件的集成度。文中还对硅氧化合物的半空心结构以及金刚石结构单晶硅纳米管的合成进行了研究。硅纳米管的成功制备是继模板法和水热发之后,又一重大实验突破。硅纳米线在合成过程中是团聚在一起的,并且还伴随着大量的纳米颗粒生成,本文中采用十二烷基硫酸钠、乳化剂OP、二甲基甲酰胺等溶剂为表面分散剂在超声震荡条件下实现了对团聚纳米线的分散,结合离心技术,在不同的离心转速下实现了硅纳米线的分离.最后,研究了硅纳米线表面镀镍工艺以及镍硅异质结纳米线的特性,即在除氧化层后的硅纳米线表面采用磁控溅射的方法对其镀镍,不同条件下的退火处理,分别得到了Ni/Ni_xSi_y/Si异质结纳米线和NiSi_2纳米线。通过对纳米线高分辨图像(HRTEM)的分析,研究了纳米线异质结的退火行为,应用FIB等实验设备对单根异质结纳米线进行操控和测试,研究了异质结纳米线的电学性能,为将来纳米线在互连及器件化应用中奠定了基础。(本文来源于《复旦大学》期刊2008-10-16)

镍硅纳米线论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

硅基纳米复合体系不仅拥有硅纳米材料的诸多特性,同时还综合了复合体系中各组分材料的相关性质,因而具有更为卓越的综合性能。硅基纳米复合材料的种类繁多,目前科学工作者对它们中的某些特定体系的性能也有了较为深入的研究。在硅基纳米复合体系中,硅纳米线有序阵列与金属氧化物的复合体系虽然已经开始研究,但是报道并不多见。氧化镍是一种p型半导体材料,其化学性能稳定,物理性能优良,环境友好度高,价格低廉且易于产业化,在超级电容器及气敏性器件等方面拥有广阔的应用前景。本文选择了氧化镍材料与硅纳米线有序阵列进行复合,制备出了氧化镍-硅复合纳米线阵列,并研究了该复合结构在超级电容器和气敏性元件方面的性能,具体研究内容如下:1.以四种不同型号的n型硅片为原材料,通过银离子催化腐蚀法制备了硅纳米线阵列结构。以制备的硅纳米线阵列结构为模板,化学镀覆镍层,然后在空气中,350 oC与450 oC条件下退火1 h,获得了氧化镍-硅复合纳米线阵列。对样品进行相关表征,结果表明:(1)硅纳米线阵列的生长方向与硅片的晶向相同,硅纳米线的直径与硅片的电阻率相关,且电阻率越大,硅纳米线的直径越大。(2)以n (100),电阻率为1~10Ω·cm型号硅片制备出的氧化镍-硅复合纳米线阵列取向性最优。该结构中,硅纳米线垂直于硅基底,纳米线长度为45μm,直径在30~300 nm之间;(3)氧化镍-硅复合纳米线阵列结构中,氧化镍颗粒的平均晶粒尺寸与退火温度有关,当退火温度350℃时,晶粒尺寸约为13 nm,450℃时为16 nm。2.将不同温度下退火得到的氧化镍-硅复合纳米线阵列制备成电极进行电化学性能测试,包括循环伏安曲线测试,恒电流充放电测试,交流阻抗测试。测试结果表明:氧化镍-硅复合纳米线阵列具有良好的循环性能,较高的比电容和较低的内阻。在放电电流为2.5 mA时,最大比电容可达到787.5 F·g~(-1),经过500次充放电循环后,其电容量损失仅为4.0 %;其等效内阻为3.1Ω。该复合结构材料将会在电化学电容材料方面有广阔的应用前景。3.将不同温度下退火得到的氧化镍-硅复合纳米线阵列制备成气敏性测试电极,对其NO/_2气敏性性能进行测试。测试结果表明:氧化镍-硅复合纳米线阵列比常规方法制备的氧化镍纳米颗粒气敏电极性能更加优越,温度在100~200℃之间样品灵敏度达到最大值,最佳工作温度为125℃;当NO气体浓度较低(<100 ppm)时,样品气敏性随气体浓度变化较大;且经350℃热处理的样品优于450℃热处理样品性能。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

镍硅纳米线论文参考文献

[1].陶佰睿,赵柯洋,苗凤娟,邵慧.一种基于钯-镍/硅纳米线的二量程果糖传感器[J].仪表技术与传感器.2016

[2].卢芳.氧化镍—硅复合纳米线阵列的制备与性能研究[D].湘潭大学.2011

[3].邱梦春.硅纳米线和氧化镍/硅复合纳米线的制备、表征及应用研究[D].湘潭大学.2011

[4].陶佰睿.镍/硅纳米线复合材料制备及应用研究[D].华东师范大学.2010

[5].陈扬文.一维硅纳米材料及镍硅异质结纳米线的制备和表征[D].复旦大学.2008

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