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水对800℃下CH_4在Ar气中分解制备单壁碳纳米管的影响

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物理学报 2005年第2期54卷 578-581页

作者：欧阳雨方炎北京市纳米光电子学重点实验室首都师范大学北京100037

利用透射电子显微镜和拉曼光谱方法研究了水对 80 0℃下Ar气中催化分解CH4 制备单壁碳纳米管 (SWCNTs)的影响 .结果表明 ,反应气中少量水 (室温下反应气的湿度约 5 % )的引入提高了产物中SWCNTs的含量 .初步分析认为 ,水在反应过程中起... 详细信息

利用透射电子显微镜和拉曼光谱方法研究了水对 80 0℃下Ar气中催化分解CH4 制备单壁碳纳米管 (SWCNTs)的影响 .结果表明 ,反应气中少量水 (室温下反应气的湿度约 5 % )的引入提高了产物中SWCNTs的含量 .初步分析认为 ,水在反应过程中起到了提纯作用 ,从而降低无定形碳生成率 .此外 ,还发现水的引入缩小了产物中SWCNTs的管径分布 .

关键词： CH4 Ar气单壁碳纳米管催化分解制备方法

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表面等离激元纳米聚焦研究进展

物理学报 2019年第14期68卷 53-68页

作者：李盼首都师范大学物理系北京市纳米光电子学重点实验室

表面等离激元是束缚于金属纳米结构表面的电磁模式,具有突破光学衍射极限和局域场增强等特点.当表面等离激元沿一维锥形纳米结构表面传播时,由于纳米聚焦效应,使得等离激元能量汇聚于锥形结构的纳米尖端,从而在该位置产生巨大的局域场增... 详细信息

表面等离激元是束缚于金属纳米结构表面的电磁模式,具有突破光学衍射极限和局域场增强等特点.当表面等离激元沿一维锥形纳米结构表面传播时,由于纳米聚焦效应,使得等离激元能量汇聚于锥形结构的纳米尖端,从而在该位置产生巨大的局域场增强.这一现象为电磁场能量在纳米尺度的定向输送提供了十分有效的路径,在分子光谱增强及传感领域得到广泛的应用.本文对近年来表面等离激元纳米聚焦在纳米光子学领域的研究进展进行了综述,并展望了这一领域未来的发展方向.

关键词：表面等离激元锥形纳米结构纳米聚焦局域场增强

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催化剂组分对制备单壁碳纳米管的影响

物理学报 2007年第3期56卷 1796-1801页

作者：牛志强方炎北京市纳米光电子学重点实验室首都师范大学物理系北京100037

利用柠檬酸法制备出了Mo-Fe-MgO,Mo-Co-MgO和W-Co-MgO催化剂,在小型流化床中,以Ar气为载气,在1123K下催化裂解CH4来制备单壁碳纳米管(SWCNTs).利用透射电子显微镜和拉曼光谱方法研究了催化剂组分对SWCNTs制备的影响,并对SWCNTs的生长机... 详细信息

利用柠檬酸法制备出了Mo-Fe-MgO,Mo-Co-MgO和W-Co-MgO催化剂,在小型流化床中,以Ar气为载气,在1123K下催化裂解CH4来制备单壁碳纳米管(SWCNTs).利用透射电子显微镜和拉曼光谱方法研究了催化剂组分对SWCNTs制备的影响,并对SWCNTs的生长机理进行了探索,研究结果表明,柠檬酸法是一种制备负载型SWCNTs催化剂的有效方法,三种催化剂都能够得到质量较好的SWCNTs,在1123K左右,SWCNTs在三种催化剂上的生长过程可能类似于“微液相模型”.催化剂的组分对SWCNTs的管径分布影响较小,不同催化剂所得到的SWCNTs在内部结构上存在一定的差异.催化剂中加入第二组分Mo和W能有效提高产物的碳产率.

关键词：单壁碳纳米管催化化学气相沉积法生长机理拉曼光谱

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表面增强拉曼散射光谱的应用进展

光谱学与光谱分析 2006年第2期26卷 358-364页

作者：骆智训方炎北京市纳米光电子学重点实验室首都师范大学物理系北京100037

表面增强拉曼光谱是一种非常有效的探测界面特性和分子间相互作用、表征表面分子吸附行为和分子结构的工具。已成为灵敏度最高的研究界面效应的技术之一,最大范围地应用于研究吸附分子在表面的取向及吸附行为、吸附界面表面状态、生物... 详细信息

表面增强拉曼光谱是一种非常有效的探测界面特性和分子间相互作用、表征表面分子吸附行为和分子结构的工具。已成为灵敏度最高的研究界面效应的技术之一,最大范围地应用于研究吸附分子在表面的取向及吸附行为、吸附界面表面状态、生物大分子的界面取向及构型、构象和结构分析;SERS技术也逐渐成为表面科学和电化学领域有力的研究手段,并已在痕量分析乃至单分子检测、化学及工业、环境科学、生物医学体系、纳米材料以及传感器等方面的研究中得到了广泛应用,甚至出现了拉曼技术与其他技术的联用。文章综述了近几年来表面增强拉曼散射作为一种光谱技术在这些应用领域的研究进展以及潜在应用价值;并简单介绍了作者所在实验室的相关工作,特别是富勒烯和碳纳米管材料等领域的一些探讨与研究。

关键词：表面增强拉曼光谱应用富勒烯

基于金纳米阵列表面等离子体驱动的光催化特性

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物理学报 2021年第23期70卷 287-293页

作者：张利胜首都师范大学物理系北京市纳米光电子学重点实验室北京100048

金属纳米结构中传导电子的集体振荡所产生的表面等离子体不仅可以在时间和空间上重新分布电磁场,还可以重新分布被激发的载流子.由表面等离子体引起的各种效应,包括增强的电磁场、局部加热、激发的电子和激发的空穴,可以驱动化学反应等... 详细信息

金属纳米结构中传导电子的集体振荡所产生的表面等离子体不仅可以在时间和空间上重新分布电磁场,还可以重新分布被激发的载流子.由表面等离子体引起的各种效应,包括增强的电磁场、局部加热、激发的电子和激发的空穴,可以驱动化学反应等.本文基于阳极氧化铝模板制备出排列规则的金纳米阵列催化基底,当特定波长的激发光作用于该基底时其表面将会产生大量排列规则的局域表面等离子体增强区域.借助表面增强拉曼光谱技术具有指纹普的优势,实时监测以对氨基硫酚作为探针分子在局域表面等离子体的驱动下发生光催化反应生成4,4′-二巯基偶氮苯.此后,原位引入硼氢化钠在相同的实验条件下,可以将生成物4,4′-二巯基偶氮苯在等离子体的驱动下再一次发生逆向化学反应生成对氨基硫酚分子.该项研究工作将在微纳尺度下实现分子图形的绘制和擦除,基于该技术进行信息加密、读取和擦写等领域具有潜在的应用价值.

关键词：金纳米阵列表面等离子体拉曼光谱光催化

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基于石墨烯基底的光催化特性

光谱学与光谱分析 2022年第4期42卷 1058-1063页

作者：张利胜首都师范大学物理系北京市纳米光电子学重点实验室北京100048

金属纳米结构中传导电子的集体振荡所产生的表面等离子体不仅可以使电磁场在时间和空间上重新分布,还可以使被激发的载流子重新分布。采用机械剥离法制备了石墨烯材料,借助拉曼光谱扫描技术(Mapping)研究了石墨的层数在二维区域内的分... 详细信息

金属纳米结构中传导电子的集体振荡所产生的表面等离子体不仅可以使电磁场在时间和空间上重新分布,还可以使被激发的载流子重新分布。采用机械剥离法制备了石墨烯材料,借助拉曼光谱扫描技术(Mapping)研究了石墨的层数在二维区域内的分布情况。研究了2-萘硫醇(2-NT)作为探针分子在石墨烯衬底上的SERS增强特性。结果表明2-NT分子的拉曼信号在石墨烯表面得到增强,且石墨烯的SERS增强效果随着层数的越少而增强。基于石墨烯催化基底,借助表面增强拉曼光谱(SERS)技术具有指纹谱的优势,实时监测以对硝基苯硫酚(4NBT)作为探针分子在局域表面等离子体的驱动下发生光催化反应生成4,4’-二巯基偶氮苯(DMAB)。随后,原位引入硼氢化钠在相同的实验条件下,可以将生成物DMAB在等离子体的驱动下再一次发生逆向化学反应生成对氨基硫酚分子(PATP)。在石墨烯催化基底表面上组装一层分布均匀的探针分子4NBT,用一束一定波长的聚焦激光进行照射使其发生光催化反应生成新的分子DMAB。通过这种手段就可以在微纳尺度上绘制出特定有DMAB分子分布的图形或者字母、汉字信息,实现微纳尺度的图形绘制和信息加密。随后,可以借助Mapping,以DMAB分子的特征峰强度进行二维成像就可以实现所绘制图形的显现和信息解密。此外,可以在加密基底上引入硼氢化钠同时在表面等离子体和激发光的作用下发生逆向光催化反应,从而实现微纳尺度图形和加密信息的擦除。

关键词：石墨烯光催化拉曼光谱对氨基硫酚 4,4’-二巯基偶氮苯

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阴离子对银胶凝聚作用的影响

物理化学学报 2006年第6期22卷 756-760页

作者：张爱平方炎首都师范大学北京市纳米光电子学重点实验室北京100037

借助紫外-可见吸收光谱、透射电子显微镜和拉曼光谱技术,研究了几种阴离子(OH-、CO23-、SO24-、NO3-)对黄银胶的存在状态的影响.研究发现,阴离子的加入会引起胶体的凝聚和聚集体外形的改变,造成吸收光谱长波区新峰和异常拉曼光谱信号的... 详细信息

借助紫外-可见吸收光谱、透射电子显微镜和拉曼光谱技术,研究了几种阴离子(OH-、CO23-、SO24-、NO3-)对黄银胶的存在状态的影响.研究发现,阴离子的加入会引起胶体的凝聚和聚集体外形的改变,造成吸收光谱长波区新峰和异常拉曼光谱信号的出现.比较这些实验现象,再结合相应的理论分析,揭示了不同的阴离子和胶体间不同的作用方式和造成这些差别的可能原因.

关键词：银溶胶阴离子紫外-可见光吸收谱拉曼光谱

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激光烧蚀法制备纳米银胶体及其特征研究

光电子．激光 2003年第4期14卷 383-386页

作者：杜勇杨小成方炎北京市纳米光电子学重点实验室首都师范大学北京100037

利用Nd:YAG激光器1064nm激发光照射金属Ag表面,通过控制光照时间,制备出纳米金属Ag胶体。利用透射电子显微镜(TEM),对胶体Ag粒子的尺寸及形态进行观测表明,这些胶体为粒径介于5～35nm的纳米体系,并对其进行了紫外-可见吸收光谱的研究。... 详细信息

利用Nd:YAG激光器1064nm激发光照射金属Ag表面,通过控制光照时间,制备出纳米金属Ag胶体。利用透射电子显微镜(TEM),对胶体Ag粒子的尺寸及形态进行观测表明,这些胶体为粒径介于5～35nm的纳米体系,并对其进行了紫外-可见吸收光谱的研究。对经过激光照射后的金属Ag表面进行了扫描电镜(SEM)及原子力显微镜(AFM)的测量结果显示,该表面的粗糙度平均为60nm。

关键词：激光烧蚀银胶体纳米粒子吸收光谱透射电子显微镜原子力显微镜

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单壁碳纳米管表面增强拉曼散射的新方法

光电子．激光 2004年第6期15卷 731-733页

作者：方炎欧阳雨北京市纳米光电子学重点实验室首都师范大学北京100037

依据碳纳米管独特的力学性能,在银表面直接研磨单壁碳纳米管(SWCNTs),在形成纳米级粗糙银表面的同时,SWCNTs管也吸附在银表面上,在银表面粗糙程度和SWCNTs厚度适中的区域得到了高质量的表面增强拉曼散射(SERS)谱。理论分析和实验结果表... 详细信息

依据碳纳米管独特的力学性能,在银表面直接研磨单壁碳纳米管(SWCNTs),在形成纳米级粗糙银表面的同时,SWCNTs管也吸附在银表面上,在银表面粗糙程度和SWCNTs厚度适中的区域得到了高质量的表面增强拉曼散射(SERS)谱。理论分析和实验结果表明,该方法是正确可行的。

关键词：单壁碳纳米管表面增强拉曼散射纳米级粗糙银表面 SWCNTs SERS