【正文】 l properties of singlewalled carbon nanotubes 單壁納米碳管（ Singlewalled Carbon Nanotubes， SWNTs）是納米碳管的極限形式，具有較高的理論和應用研究價值。但 SWNT 的合成十分困難，據(jù)文獻報道，較為有效的合成方法僅有激光蒸發(fā)法和電弧放電法。本研究采用有機物催化熱解法，以苯為碳源、二茂鐵為催化劑、氫氣為載氣、含硫化合物為生長促進劑，在臥式反應爐中合成 SWNT。 沸石多孔材料中半導體納米團簇生長過程的研究 A Study on Forming Process of Semiconductor Nanoclusters in Zeolite 具有低維或超細特點的半導體材料與半導體體材料有著截然不同的特異性能。材料的光電子性能和各種量子效應都將發(fā)生顯著的變化。制備團簇材料是發(fā)展半導體材料的一條重要途徑。團簇即由幾個到幾百個原子或分子所構成的集合體。其尺寸一般為埃數(shù)量級 .。這種材料具有低維半導體的基本特性。沸石多孔材料中具有許多納米數(shù)量級的網(wǎng)眼。通過離子交換可以在這些網(wǎng)眼中制備具有低維性、均勻性和穩(wěn)定性的團簇。 納米光電功能材料的制備及其應用 Preparation and Applications of Nanoscale PhotoElectric Functional Materials （ 1）采用超分子模板法和分子自組裝方法制備出了光致變色性能優(yōu)良的無機 /有機復合納米功能材料。 （ 2）利用光助合成法制備出了顆粒均勻的新型高效多功能 TiO2納米材料。 （ 3）采用膠體化學方法制備了光致變色性能優(yōu)異的無機復合納米材料。 （ 4）利用模板法制備了三氧化鉬層狀材料和鎢多孔材料。 納米微粒無機固體電解質(zhì)薄膜離子導電機理 Ionic conductivity mechanism of nanostructured inanic solid electrolyte films 成功地制備了具有灰色特性、性能優(yōu)良的氧化鎳納米微粒電變色薄膜。高分辨率透射電鏡分析結果表明：在高氣壓和低功率密度下制備的薄膜平均顆粒尺寸為 5～ 10nm，單個晶粒的晶格象比較清晰，且界面具有高的無序度 , 平均寬度約為 ，見圖 1(a)。在低的氣壓和高的功率密度下沉積的薄膜，是一種電變色效應較差、局部鑲嵌有納米微粒的無定型薄膜，見圖 1(b)。而對于電變色性能優(yōu)良的 NiO 薄膜在 400℃ 溫度下進行 1 小時熱處理，得到的薄膜是一種晶粒較大 (15～ 20nm)、晶格較完整和界面有序度較高的納米顆粒膜，而電變色性能完全消失，見圖 1(c)。 制備無機 有機納米復合材料的傳統(tǒng)方式是在聚合物中添加粒子大小為納米級尺寸的無機填料。但因納米粒子表面能較高易聚集 ,不易均勻分散于有機相中 ,且由于無機分散相性質(zhì)與有機連續(xù)相性質(zhì)的巨大差異 ,不利于無機 有機界面作用。鑒于這種情況 ,本項目提出了 無機 有機納米網(wǎng)絡粒子 的設想。無機 有機納米網(wǎng)絡粒子內(nèi)部的無機相和有機相以納米尺寸均勻分布 ,完全不同于粒子內(nèi)部為整體式無機相的性質(zhì) ,孔口處的有機相可與聚合物基體產(chǎn)生較強的界面相互作用 ,增加二者的相容性 。可根據(jù)需要設計網(wǎng)絡粒子孔內(nèi)聚合物的種類或分子量分布 ,精確調(diào)變復合材料的性能 。納米網(wǎng)絡粒子既可以以共混方式分布于聚合物基體中 ,也可以通過網(wǎng)絡粒子外引發(fā)基質(zhì)相聚合 ,形成復合材料。以納米網(wǎng)絡粒子作為高聚物基體的填充劑，可制備全新結構的有機 無機納米復合材料。 納米網(wǎng)絡粒子的結構 設計及原位形成 Design and Insitu Formation of Nanoposite Structure 本項目設計了無機基體孔內(nèi)原位聚合和無機 有機原位自組裝兩種方式實現(xiàn)所提出的設想。利用納米尺寸孔道內(nèi)允許大體積分子參與反應的特點 ,并考慮較溫和的反應條件有利于保持 MCM41的結構穩(wěn)定 ,將 MCM41作為無機基體、在已分散乙烯聚合催化活性中心的 MCM41孔內(nèi)進行乙烯原位聚合 ,形成了 MCM41基無機 有機納米網(wǎng)絡粒子。該無機 有機納米網(wǎng)絡粒子的結構在甲苯萃取過程中保持穩(wěn)定。除采用將聚合催化活性中心引入介孔材料內(nèi)孔表面、在孔內(nèi)原位聚合形成無機 有機納米網(wǎng)絡粒子的方法外，本項目還通過有機模板劑與無機物種的協(xié)同作用、原位自組裝形成 MCM41和 MCM48基無機 有機納米網(wǎng)絡粒子。以模板劑直接作為有機相，不僅可降低成本，還可避免模板劑脫除過程可能造成的環(huán)境污染。 結合無機基體 MCM41和 MCM48的結構特征，可描繪納米網(wǎng)絡粒子的結構模型：無機基體孔內(nèi)有機相沿孔道呈一維或三維發(fā)展（如圖所示），無機相為孔壁 (1nm)，有機相充滿孔道（ ），二者以納米尺寸相隔；網(wǎng)絡粒子的外表面均勻分布的孔口內(nèi)為有機相 ,網(wǎng)絡粒子尺寸和孔徑尺寸均可控制為納米量級。研究納米網(wǎng)絡粒子的分散性發(fā)現(xiàn)，納米網(wǎng)絡粒子在極性介質(zhì)和非極性介質(zhì)中均可實現(xiàn)較好的分散 。 納米網(wǎng)絡粒子內(nèi)的有機相含量可在 0～ 51%之間變化 ,有機相含量越高 ,納米網(wǎng)絡粒子的分散性越好；有機相含量對納米網(wǎng)絡粒子在非極性介質(zhì)中分散性的影響尤為明顯。 表面圖案化是指在至少一維的方向上生成納米級的規(guī)則表面結構，其在納米反應器、微型陣列器件、組合化學與藥物篩選等方面的潛在應用也是巨大并可預見的。表面圖案化可用多種技術得以實現(xiàn)，如光刻、基于掃描探針的微機械方法（ Micromaching）、微接觸的印刷術（ microcontact Printing）等，但這些方法都無法克服光刻極限。我們致力于研究分子于氣 /液、液 /固界面受限條件下的聚集規(guī)律，發(fā)展由分子界面組裝實現(xiàn)納米圖案化的新方法，這對發(fā)展界面超分子化學有重要意義。另外，由于分子聚集體尺寸在 1100NM之間，這樣我們彩界面分子組裝方法來構造模式化表面可以很容易突破傳統(tǒng)光刻方法的尺寸極限。 界面分子組裝與表面圖案化 Interfaclal molecular assembly and surface patterning 隨著電子和信息科學的飛速發(fā)展，人們對材料機物提出了越來越高的要求。例如，要求器件的微型化、多功能化、集成化、安裝的微型化。無機物由于它們光譜譜線較窄，成為應用廣泛的光、電、磁等功能材料。尤其納米無機物，由于納米微粒的特點，即電子能級的不連續(xù)性，量子尺寸效應等，使它在信息，環(huán)境，能源，健康等與人類社會生活息息相關的領域顯示巨大的前景并改變著人類的生活。但納米粒子只有制成穩(wěn)定的材料并加工成器件之后才能得到應用和集成。目前有兩種主要加工手段：一是物理方法如掃描隧道顯微鏡，但規(guī)模和成本受到限制；二是化學方法。而有機高分子材料一個主要的優(yōu)點就是易組裝成型加工。如果將有機高分子與無機物進行納米尺度或分子水平的雜化，會得到性能獨特的新材料。這是多學科交叉的領域，涉及有機化學，高分子化學，無機化學，膠體和表面化學，材料學等眾多學科。雜化功能材料的應用領域涉及電子通訊，信息存儲，航空航天，醫(yī)學診斷等多個方面。 有機 無機納米雜化材料 OrganicLnanic Hybrid Nanoposites 高強度高韌性透明有機 無機納米雜化材料 溶膠 凝膠技術是傳統(tǒng)的制備陶瓷和無機玻璃的方法，由于它的反應條件溫和，目前也廣泛用于有機 無機納米雜化材料的合成上。我們將有機高分子與無機高分子形成互穿網(wǎng)絡，達到既增強又增韌的目的，且樣品透明性好。在上述納米尺度上的雜化材料中，稀土無機物的粒子尺寸為納米級，材料可以保證光學透明。稀土元素發(fā)射光譜窄，可以用來作熒光材料、電發(fā)光材料、等離子體發(fā)光材料等。我們對過渡金屬化合物納米晶和無機半導體納米晶及其與高分子的雜化材料正在研究中，它們具有明顯的量子尺寸效應，可用作量子點體系及制備電壓調(diào)色的發(fā)光體系，應用領域涉及電子通訊、信息存儲、航空航天、醫(yī)學診斷等多個方面。 ● 高聚物 稀土化合物納米雜化光塊 ● 原位制備含稀土離子的有機 無機納米雜化發(fā)光薄膜