毫秒脉冲激光可控合成均匀纳米结构

激光液相烧蚀法是一种绿色高效的纳米材料合成工艺，但长期以来，研究者多采用短脉冲、高能量密度的纳秒激光，产物结构较为单一，而且尺寸很不均匀。究其原因，在于纳秒激光产生的等离子体与介质的反应单一且不可控。本项目提出利用长脉宽激光溅射出均匀的靶材纳米液滴，通过控制纳米液滴与液体介质的反应可控地合成各种纳米结构。在这一构想中，纳米液滴的尺寸均匀性决定了最终产物的尺寸均匀性，而反应的方式和程度决定了最终产物的成分和结构。本项目将采用毫秒脉冲激光分别作用单质金属靶和双金属复合靶，研究纳米金属液滴的形成机制、均匀纳米液滴的形成过程、和双金属纳米液滴的的相分离方式，在此基础上，通过调整环境介质的种类和反应活性，控制纳米液滴与环境介质的反应类型和程度，合成结构可控、尺寸均匀的纳米材料。本项目将确定长脉冲激光对于可控合成纳米结构的有效性，突破激光液相烧蚀法在可控合成纳米结构方面的瓶颈。