钒酸盐纳米带的合成表征及光电磁性质

摘要

纳米带由于其优良的光学和电学性质,已经被广泛应用于纳米电子器件、生物传感器和太阳能电池等领域。本文着重从钒酸盐纳米带出发,制备出大量高纯度均一的钒酸银、钒酸锶及钒酸铁纳米带材料,并分别对其光学、电学及磁学性质进行研究。其主要内容如下：
　　 ⑴通过水热法大规模合成了高纯度均一的β-AgVO3纳米带。所获得的纳米带的宽度在200 nm,厚度在20 nm,长度达到几百个微米。以钒酸银纳米带和铜片反应作为基底对4,4-联苯二硫醇分子进行拉曼实验,结果表明对该分子有表面增强拉曼效应。直接以钒酸银纳米带为基底进行拉曼测试,结果表明直接用钒酸银纳米带为基底不仅有SERS效应,而且还可以区别出人血清转铁蛋白和人血清脱铁蛋白,并且可以交替循环重复。最后研究了AgVO3纳米带修饰在玻碳电极上以后,再通过电沉积方法沉积上铂纳米颗粒后对甲醇进行催化氧化实验,实验结果表明该修饰电极相比于铂电极和沉积铂纳米颗粒的玻碳电极都具有更好的催化氧化效果。
　　 ⑵通过水热法大规模合成了高纯度的宽度均匀的Sr2V2O7。所制得的Sr2V2O7纳米带宽度在200-600 nm,厚度在20 nm,长度在几百个微米。Sr2V2O7纳米带修饰的玻碳电极对检测神经递质素多巴胺具有极好的电化学性质和很强的敏感性。修饰电极还可以同时检测出多巴胺和抗坏血酸并且区分开来。这种修饰电极稳定且具有较好的重复性能,并且提供了一种简单、经济、实用的高灵敏度的方法来应用在生物分子检测,应用前景非常乐观。
　　 ⑶通过水热法大规模合成了宽度在200 nm,厚度在20 nm,长度在几百微米的FeVO4纳米带。溶液反应时间和pH值在控制形貌形成的过程中都起到了非常重要的作用。通过对钒酸铁磁滞回线的研究,对钒酸铁的磁学性能有了进一步认识,今后可能会有潜在的应用价值。通过紫外吸收光谱表明钒酸盐和人血清脱铁蛋白确实有结合,对脱铁蛋白有富集作用。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 纳米材料的基本物理特性

1.2.1 量子尺寸效应[8]

1.2.2 表面效应[9]

1.2.3 小尺寸效应(体积效应)[10]

1.2.4 宏观量子隧道效应[11]

1.2.5 介电限域效应[12]

1.3 纳米材料的特殊性质

1.3.1 光学性质

1.3.2 电学性质

1.3.3 磁学性质

1.3.4 催化性能

1.3.5 力学性能

1.4 一维纳米材料

1.4.1 一维纳米材料的制备方法

1.4.2 一维纳米材料的应用进展

1.5 钒酸盐的性质及研究进展

1.5.1 钒酸钇(YVO4)

1.5.2 钒酸铋(BiVO4)

1.5.3 钒酸镧(LaVO4)

1.5.4 钒酸锂(LiV3O8)

1.5.5 钒酸铟(InVO4)

1.5.6 钒酸银(AgVO3)

1.5.7 钒酸锶(Sr2V2O7)

1.5.8 钒酸铁(FeVO4)

1.6 立题依据及主要工作

参考文献

第二章 钒酸银纳米带的合成、表征及光、电化学性质

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 钒酸银纳米带的合成

2.2.2 表征

2.2.3 拉曼实验

2.2.4 电极制备

2.3 结果与讨论

2.3.1 钒酸银的表征

2.3.2 钒酸银的表面增强拉曼

2.3.3 钒酸银的催化氧化

2.4 结论

参考文献

第三章 钒酸锶纳米带的合成、表征及电化学性质

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 钒酸锶纳米带的合成

3.2.2 表征

3.2.3 电极制备

3.3 结果与讨论

3.4 结论

参考文献

第四章 钒酸铁纳米带的合成、表征及磁学性质

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 钒酸铁纳米带的合成

4.2.2 表征

4.2.3 磁性测量

4.3 结果与讨论

4.4 结论

参考文献

在读期间发表的论文

致谢