研究目的
研究水中激光烧蚀铜合成的颗粒在老化过程中的结构变化，重点关注脉冲持续时间、波长和能量对CuO和Cu2O颗粒的形成、形貌变化及老化的影响。
研究成果
研究表明，在水中进行铜的激光烧蚀会产生氧化铜（CuO）和氧化亚铜（Cu2O）颗粒，其形貌和尺寸显著受脉冲持续时间和波长的影响。超短脉冲产生的颗粒更小且尺寸分布更窄。这些颗粒表现出快速氧化特性且随时间推移形貌稳定，表明其具有可控合成特定性能纳米颗粒的潜力，可满足多种应用需求。
研究不足
该研究的局限性在于激光烧蚀的特定条件（脉冲持续时间、波长和能量）以及采用蒸馏水作为烧蚀介质。未探究其他溶剂或烧蚀条件的影响。此外，研究聚焦于短期老化效应，对颗粒的长期稳定性未作深入考察。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用不同脉宽（5纳秒、200皮秒、30飞秒）、波长（1064纳米、355纳米、800纳米）及能量的激光脉冲，在蒸馏水中对铜进行烧蚀。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)对所得颗粒的形貌、尺寸及分布进行分析。
2：样品选择与数据来源：
使用纯度为99.99%的块状铜靶材。对烧蚀后不同时期获得的胶体溶液进行分析以研究老化效应。
3：99%的块状铜靶材。对烧蚀后不同时期获得的胶体溶液进行分析以研究老化效应。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：飞秒/皮秒脉冲采用再生放大器(Spitfire Ace, Spectra Physics)，纳秒脉冲采用Nd:YAG激光器(Q-Smart, Coherent)，扫描电镜(S-4800, Hitachi)、X射线衍射仪(D8 Discover, Bruker AXS)及能谱仪(S-4800, Hitachi)。
4：实验流程与操作步骤：
在蒸馏水中烧蚀铜靶材，立即分析所得胶体溶液并持续观测以追踪老化效应。
5：数据分析方法：
通过扫描电镜分析颗粒尺寸、纳米结构、分布及形貌；采用X射线衍射和能谱仪分析化学成分与微观结构；利用吸收光谱测定颗粒的带隙与表面等离子体共振特性。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
Nd:YAG laser
Q-Smart
Coherent
Providing nanosecond pulses for laser ablation
-
SEM
S-4800
Hitachi
Analyzing the size, nanostructure, distribution, and morphology of particles
-
EDS
S-4800
Hitachi
Analyzing the chemical composition of particles
-
absorption spectrometer
Cary Series
Agilent Technologies
Determining the bandgaps and SPRs of particles in water colloids
-
regenerative amplifier
Spitfire Ace
Spectra Physics
Providing femtosecond and picosecond pulses for laser ablation
-
XRD
D8 Discover
Bruker AXS
Analyzing the chemical composition and microscopic structure of particles
-
登录查看剩余4件设备及参数对照表
查看全部
