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定向银纳米线阵列合成及生长方式探究

2020-11-17左拥金郭金天吴露露谢霆震陈英贺尹啸宇

科学导报·学术 2020年47期

左拥金 郭金天 吴露露 谢霆震 陈英贺 尹啸宇

摘  要:基于模板-电化学沉积法制备出高度定向的银纳米线阵列(AgNWA)。运用电流-时间(i-t)曲线法和循环伏安法对其生长方式进行探究,选出合适的电沉积方式,避免其沉积时表面成膜的问题,同时简化了银纳米线阵列的制备工艺。

关键词:IPMC;银纳米线阵列;循环伏安法;电流-时间曲线法

1.前言

离子聚合物金属复合材料(ionic polymer metal composites,IPMC),该材料主要由阳离子交换膜和贵金属复合而成[1],其制备方法多采用化学镀、物理/化学气相沉积等方法制得,这些方法会由于IPMC内电极层的离子传输通道曲折、杂乱且无序,其响应速度、电致动性能会受到影响。

具有独特几何结构的纳米线若作为IPMC的内电极层,有望缩短其离子传输路径,阵列的纳米线结构可为电子转移提供直接路径。为此,本文对银纳米线阵列进行研究,使用电化学工作站基于电化学沉积法(Electrochemical deposition)[2]制备出高度定向的银纳米线阵列。运用循环伏安法和电流-时间曲线法对其进行生长方式的探究,对两种方式进行比较,选出既可避免银纳米线阵列沉积时表面成膜,制备工艺又更加简化的方法。

2.实验部分

2.1实验材料

2.2实验安排

2.2.1多孔AAO模板净化与引线

首先将AAO模板放入盛有40ml的二氯甲烷中超声处理10分钟,利用超声波震荡将模板边上及孔中的有机物质溶解在二氯甲烷中,操作时注意被蒸镀金层的一面朝上,避免超声功率过强使金层脱落;再将清洗好的AAO模板放入去离子水中浸泡15分钟,以除去孔内的无机物杂质;最后将浸泡好的模板放入去离子水中超声震荡5分钟,震碎孔隙中的气泡,避免电化学沉积时沉积液无法顺利进入孔隙中,导致大面积孔隙未被填充。……

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