三維有序貴金屬納米管陣列電極及其制備方法

　　高度取向的納米陣列結構材料除具有一般納米材料的特征外，還具有比無序的納米材料更加優異的性能，並且很容易通過電、磁、光等外場實現對其性能的控制，從而使其成爲設計納米超微型器件的基礎。目前，有序納米結構材料已經開始應用于铅直磁記錄、微電極束、光電元件、潤滑、傳感器、化學電源、多相催化等領域。

納米陣列電極作爲其中一種納米陣列結構體系，是單個納米電極的有序集合，保留了納米電極獨有的優勢，具有高傳質速率、低雙電層充電電流、小IR降、小时间常数等精良特征。同时由于成千上万个单个纳米电极集中在一个基体上，纳米阵列电极具有更大的电流强度和信噪比，能极大地提高测量的灵敏度和可靠性，克服了单个纳米电极响应信号过小、易受干扰和难以操作等弱点，在電化學理论研究、生物传感器、电催化和高能化学电源等方面具有广阔的应用前景。因此，纳米阵列电极具有很高的实用价值，它的制备及应用研究也具有很好的经济和社会意义。随着纳米加工水平的发展和電化學相关理论研究的深入，纳米阵列电极将会对传统的電化學理论、电分析、生物医药、材料和能源等土地产生深刻的妨碍。

从目前的研究来看，纳米阵列电极的制备方法要紧有模板法、刻蚀法和自组装法等。其中，模板法在纳米阵列电极的制备中应用非常广泛。模板法就是选择具有纳米孔径的多孔材料作为模板，在孔内制备所要的纳米材料。用模板法制备的一维纳米材料既可以是实心的纳米纤维、纳米线或纳米棒，也可以是空心的纳米管。当材料完全填充模板的孔道时获得的是纳米纤维、纳米线或纳米棒，当材料只填充在孔壁四周时获得的是纳米管。向模板的孔道中填充材料的方法要紧有電化學沉积、電化學聚合、化学沉积、化学聚合、化学气相沉积、溶胶-凝膠沈積、壓差注入等技術。目前被廣泛用于模板法制備的多孔模板要紧有多孔聚合物膜和多孔陽極氧化鋁膜，其它材料的模板還有多孔矽膜、多孔玻璃膜、金屬模板等。模板法具有良好的可控性，對制備條件要求不苛刻，操作簡單，容易實施，是一種具有普遍適用性的前沿方法。且通過調整制備模板的各種參數或選擇不同的模板可制得所需不同尺寸的納米結構，這從某種程度上來說實現了對納米結構的有效控制。通過調整模板的厚度和孔道大小及幾何構性等參數或選擇不同的模板就可以實現對納米陣列電極結構和尺寸的有效控制。