[发明专利]金属氧化物纳米线的原位生长和催化纳米颗粒修饰

说明书

技术领域

本发明涉及以纳米颗粒修饰的金属氧化物纳米线。

本申请将2015年8月24日提交的美国临时申请No.62/208,988的全部内容通过参考并入本文。

背景技术

已经研究了纳米颗粒修饰的纳米线的各种应用，例如气体传感器装置(非专利文献1和2)，用于化学和生物传感的表面增强拉曼散射(非专利文献3和4)，锂离子电池阳极(非专利文献5和6)或高效太阳能转换(非专利文献7和8)。在电导式气体传感器领域，纳米颗粒沉积在纳米线表面上，以在气体灵敏度和选择性方面提高传感器性能(非专利文献9)。不同催化纳米颗粒修饰的纳米线被发现理想地适合小型化电子鼻装置的实现，该装置能够区分多种目标气体(非专利文献10)。已经报道了用于纳米颗粒修饰的各种方法。例如，已经报道了物理气相沉积(非专利文献11和12)、湿化学法(非专利文献13和14)、原子层沉积(非专利文献15)、气溶胶辅助化学气相沉积(非专利文献16)和γ-射线辐射分解(非专利文献17)。最近，本发明人的研究小组证明了基于纳米颗粒-非原位修饰的CuO纳米线的气体传感器装置，其利用磁控溅射惰性气体聚集进行纳米颗粒沉积(非专利文献18)。这种通用方法允许具有可调节尺寸、微观结构和结晶度的单组分或多组分纳米颗粒的沉积(非专利文献19、20和21)，并且适用于合成多种催化材料的单金属、双金属、三金属以及合金化的纳米颗粒，所述各种催化材料例如为Pd、Pt、Ni、Ag、Fe、Cu、Ti、Si、Ge和Au。

引用列表

非专利文献

[非专利文献1]

A.Kolmakov,D.O.Klenov,Y.Lilach,S.Stemmer,and M.Moskovits,Nano Letters 5 667-73(2005).

[非专利文献2]

X.Zou,J.Wang,X.Liu,C.Wang,Y.Jiang,Y.Wang,X.Xiao,J.C.Ho,J.Li,C.Jiang,Y.Fang,W.Liu,and L.Liao,Nano Letters 13 3287-92(2013).

[非专利文献3]

M.-L.Zhang,X.Fan,H.-W.Zhou,M.-W.Shao,J.A.Zapien,N.-B.Wong,and S.-T.Lee,Journal of Physical Chemistry C 114 1969-75(2010).

[非专利文献4]

X.Han,H.Wang,X.Oua,and X.Zhang,Journal of Materials Chemistry 22 14127(2012).

[非专利文献5]

P.Meduri,C.Pendyala,V.Kumar,G.U.Sumanasekera,and M.K.Sunkara,Nano Letters 9 612-6(2009).

[非专利文献6]

L.Hu,H.Wu,S.S.Hong,L.Cui,J.R.McDonough,S.Bohy,and Yi Cui,Chemical Communications 47 367-369(2011).

[非专利文献7]

K.S.Leschkies,R.Divakar,J.Basu,E.Enache-Pommer,J.E.Boercker,C.B.Carter,U.R.Kortshagen,D.J.Norris,and E.S.Aydil,Nano Letters 7 1793-8(2007).

[非专利文献8]

K.-Q.Peng,X.Wang,X.-L.Wu,and S.-T.Lee,Nano Letters 9 3704-9(2009).

[非专利文献9]

M.E.Franke,T.J.Koplin,and U.Simon,Small 2 36-50(2006).

[非专利文献10]

J.M.Baik,M.Zielke,M.H.Kim,K.L.Turner,A.M.Wodtke,and M.Moskovits,ACS Nano 4 3117-3122(2010).

[非专利文献11]

S.S.Kim,J.Y.Park,S.-W.Choi,H.S.Kim,H.G.Na,J.C.Yang,and H.W.Kim,Nanotechnology 21 415502(2010).