金納米結(jié)構(gòu)的電沉積制備及性能研究.pdf

1、具有規(guī)則結(jié)構(gòu)的納米材料不僅由于其納米尺寸而具有的納米效應(yīng)，也因?yàn)樾蚊惨?guī)則具有高重現(xiàn)性，獲得了廣泛的關(guān)注。納米材料表面具有特殊的性能，比如超疏水性能、催化性能以及表面增強(qiáng)拉曼散射等。金是一種極其穩(wěn)定的耐腐蝕金屬，且納米金表面具有表面等離子共振效應(yīng)，因此是作為表面增強(qiáng)拉曼散射的常用基底材料。但是金是一種貴金屬材料，如果完全由金為材料構(gòu)筑納米結(jié)構(gòu)，所需成本較高。若能在具有微觀規(guī)則結(jié)構(gòu)的基底上構(gòu)筑金納米結(jié)構(gòu)，則可大大降低成本。
　　鑒于以

2、上情況，本文提出了利用電化學(xué)沉積的方法在規(guī)則排列的鎳納米針錐表面電鍍金納米結(jié)構(gòu)。通過控制鍍金液的種類、電鍍的條件等，制備了具有不同形貌的金納米結(jié)構(gòu)。同時(shí)，較系統(tǒng)地研究了金納米結(jié)構(gòu)的超疏水性能和拉曼增強(qiáng)效果，通過研究不同結(jié)構(gòu)與其性能的關(guān)系探討了不同結(jié)構(gòu)對其性能影響的內(nèi)在機(jī)制。本文的具體內(nèi)容及主要研究結(jié)論如下：
　　1.在鎳納米針錐陣列表面電鍍金層，通過控制不同的沉積時(shí)間獲得不同的金納米結(jié)構(gòu)。利用SEM、TEM等手段研究了金在鎳納米針

3、錐表面的生長情況。受自然界中蟬翅表面微觀結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，優(yōu)選出具有最優(yōu)性能的仿蟬翅納米金針陣列結(jié)構(gòu)。
　　2.利用結(jié)構(gòu)復(fù)制的方法，制備了納米針陣列的反結(jié)構(gòu)，即多孔金納米結(jié)構(gòu)。經(jīng)十六硫醇表面修飾后，這兩種互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)均表現(xiàn)出超疏水性能，但是對于水滴表現(xiàn)出截然相反的黏附性。利用Cassie模型和Wenzel浸潤模型，對黏附差異性進(jìn)行了解釋。利用這兩個(gè)互補(bǔ)結(jié)構(gòu)的特性，實(shí)現(xiàn)了微液體的運(yùn)輸。
　　3.利用電沉積方法在鎳納米針錐