基于微乳电化学行为的纳米制造:从材料到器件

批准号:
91023037
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
50.0 万元
负责人:
凌云汉
依托单位:
学科分类:
E0512.微纳机械系统
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
马春来、刘学涌、张济忠、魏忠、任富建、官德斌、高武斌、黄亮、陈诗蕾
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中文摘要
面向发展大批量、高速度和大面积纳米结构制造与组装,针对跨尺度材料-器件一体化制备的技术瓶颈,本项目以TiO2气敏阵列新型传感器为例,提出基于微乳电化学行为的纳-微-宏多尺度纳米制造的新方法。通过微乳体系的尺度限域效应和电化学组装实现从纳米管制备、异质结形成与电极信号连接的从敏感材料到器件的液相制造。探索基于单相W/O及双连续相微乳体系的阳极氧化和阴极还原沉积制备纳米管敏感材料、掺杂、异质结接触与电极连接的电化学动力学行为和器件形成技术;考察基于不同功能微区掺杂形成的传感阵列的气敏特性,归纳微乳电化学与传感材料与器件多尺度制造的作用规律和机理。阐明微乳电化学行为与纳米结构调控的内在机制,揭示限域生长半导体器件的表/界面物理化学效应。研究结果将为相关性质半导体器件的结构操纵与制造新技术提供理论和实验依据,为传感阵列的集成提供有效手段,有望在大规模电子鼻芯片的纳米制造方面取得原创性技术成果。
英文摘要
本项目针对跨尺度材料-器件一体化制备的技术瓶颈,提出基于微乳电化学行为的纳-微-宏多尺度纳米制造的新方法。通过微乳体系的尺度限域效应和电化学组装实现从纳米阵列制备、异质结形成与电极信号连接的从材料到器件的液相制造。项目取得了以下成果:.(1)通过电位、温度和溶液环境控制在含F-离子的乙二醇微乳体系实现了尺度可控高比表面二氧化钛纳米管阵列薄膜的大面积(100X100mm2)合成与构造,比较了不同气氛热处理对纳米阵列光电性能的影响,发现氧气氛处理纳米管具有最佳的光电催化性能。.(2)通过合金阳极氧化的方法获得了贵金属(Pd、Ag、Au)和过渡金属(W、V)原位复合的二氧化钛纳米管阵列薄膜;通过电化学沉积构筑出纳米管同轴填充和管外外延(Ag、Au;SnO2、Cu2O/CuO、PdO;石墨烯及稀土酞箐等)的异质结微纳结构,为器件的功能化提供了物质基础和技术手段。.(3)考察了复合二氧化钛纳米管阵列器件的气体敏感特性。表明Pd、Au和酞箐的修饰可显著提高H2、CO和NO2的响应特性,并对增强机理进行了探讨。探索了光促气敏的可行性,初步研究结果表明染料敏化氧化钛纳米管阵列室温下对氢气具有敏感增强作用。.(4)采用电化学氧化控制方法在非晶合金上制备出了大面积WO3纳米片阵列薄膜,研究表明其具有显著的光电化学性能,有望应用作光电制氢器件。.(5)完成了项目的研究任务。项目组共发表了研究论文20篇,其中SCI收录论文14篇,EI收录论文5篇,申请发明专利3项。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Novel fabrication of net-like and flake-like Fe doped TiO2 thin films
网状和片状 Fe 掺杂 TiO2 薄膜的新颖制备
DOI:10.1016/j.apsusc.2011.06.083
发表时间:2011-09
期刊:Applied Surface Science
影响因子:6.7
作者:Ren, Fujian;He, Kai;Ling, Yunhan;Feng, Jiayou
通讯作者:Feng, Jiayou
Enhanced Hydrogen Production on Porous TiO2 Nanotube Arrays
提高多孔 TiO2 纳米管阵列的产氢能力
DOI:--
发表时间:2010
期刊:Journal of Nanoscience and Nanotechnology
影响因子:--
作者:Ling, Yunhan;Liao, Junsheng;Liu, Xueyong;Wu, Xiaomeng;Bai, Xinde
通讯作者:Bai, Xinde
H-2 Sensing Properties of Pd Modified WO3-Fe2O3 Nanostructured Composite Films Prepared by Amorphous W-Fe Dealloying
非晶W-Fe脱合金制备Pd修饰WO3-Fe2O3纳米结构复合薄膜的H-2传感性能
DOI:--
发表时间:2013
期刊:Journal of Nanoscience and Nanotechnology
影响因子:--
作者:Gao, Wubin;Wu, Gengjiu;Ling, Yunhan;Sun, Jialin
通讯作者:Sun, Jialin
Coaxial SnO2@TiO2 nanotube hybrids: from robust assembly strategies to potential application in Li+ storage
同轴 SnO2@TiO2 纳米管杂化物:从稳健的组装策略到锂存储的潜在应用
DOI:10.1039/c2jm30885a
发表时间:2012-05
期刊:Journal of Materials Chemistry
影响因子:--
作者:Wu, Xiaomeng;Zhang, Shichao;Wang, Lili;Du, Zhijia;Fang, Hua;Ling, Yunhan;Huang, Zhaohui
通讯作者:Huang, Zhaohui
A Novel CO Sensor Based on the Point Contact Between Pd Decorated TiO2 Nanotubes Array
基于Pd修饰的TiO2纳米管阵列点接触的新型CO传感器
DOI:--
发表时间:2013
期刊:Journal of Nanoscience and Nanotechnology
影响因子:--
作者:Liu, Xu;Ling, Yunhan;Huang, Liang;Gao, Wubin
通讯作者:Gao, Wubin
锆合金水热腐蚀的氢配分行为及阻控机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2022
- 负责人:凌云汉
- 依托单位:
锆合金钝化膜的形成及其失效的电化学基因研究
- 批准号:51771098
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:凌云汉
- 依托单位:
铁镍基抗氢合金表面钝化膜形成及与氢作用机制研究
- 批准号:U1430118
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:86.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:凌云汉
- 依托单位:
多孔道结构复合金属氧化物气敏效应研究
- 批准号:10876017
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:33.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:凌云汉
- 依托单位:
复合二氧化钛纳米管阵列的制备及氢敏效应研究
- 批准号:10776017
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:凌云汉
- 依托单位:
国内基金
海外基金
