研究目的
通过嵌段共聚物模板内多种金属氧化物的空间可控生长,开发一种制备异质结构纳米棒阵列的新方法。
研究成果
该研究成功展示了一种通过在BCP模板内进行空间可控的SIS来制备异质结构纳米棒阵列的新方法。此方法能精确控制不同金属氧化物在纳米结构中的位置,为复杂三维纳米结构的制备开辟了新途径。
研究不足
该研究展示了一种新方法,但在扩大工业应用规模及实现大面积均匀异质结构形成方面可能面临挑战。
1:实验设计与方法选择:
本研究利用嵌段共聚物(BCP)模板中的顺序渗透合成(SIS)技术,实现AlOx和ZnO的空间可控生长。该方法通过调节有机金属前驱体的扩散,引导其在BCP特定区域定向生长。
2:样品选择与数据来源:
采用聚苯乙烯-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PMMA)作为BCP模板,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及原位石英晶体微天平(QCM)进行样品表征。
3:实验设备与材料清单:
SIS实验使用Veeco Savannah S100设备,表征采用蔡司Ultra-Plus高分辨SEM、赛默飞世尔Talos 200C高分辨TEM,以及赛默飞世尔Titan Cubed Themis G2 60-300进行扫描透射电镜-能谱(STEM-EDS)分析。
4:实验流程与操作步骤:
包括BCP薄膜制备、前驱体可控扩散的SIS过程,以及聚合物去除以获得无机纳米棒阵列。
5:数据分析方法:
通过SEM、TEM、STEM及EDS断层扫描分析,验证异质结构形成及成分组成。
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Veeco Savannah S100
S100
Veeco
Used for sequential infiltration synthesis (SIS) processes.
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Zeiss Ultra-Plus High-Resolution SEM
Ultra-Plus
Zeiss
Used for top down and cross-sectional SEM imaging.
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Thermo Fisher Talos 200C High-Resolution TEM
Talos 200C
Thermo Fisher
Used for HAADF STEM imaging and tomography.
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Thermo Fisher Titan Cubed Themis G2 60-300
Titan Cubed Themis G2 60-300
Thermo Fisher
Used for STEM-EDS characterization and tomography.
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