【摘 要】氧化镍纳米材料在纳米电子器件和光电器件的应用中有着巨大的优势和潜力。本文基于国内外最新研究进展，系统的综述了近年来氧化镍一维纳米材料制备和有序排列的方法。一维纳米材料不仅在研究材料的结构和粒子的尺寸对其机械性能和物理、化学性质的影响具有重要意义，而且这类材料的研究结果为其他低维材料制备提供了基础，并且是纳米电子器件与微型传感器制备的基本元件。现今电子工业的小型化趋势更使得一维纳米结构成为研究的热门[1]。NiO、Cu2O和MoO3等[2]金属氧化物半导体材料，具有良好的电学、磁学以及催化性能，其中 NiO为p-型半导体材料，具有着色效率高、成本低以及稳定性好等优点，因此在电子器件方面有很好的应用价值[3]。
【关键词】NiO纳米线 制备 排列 研究
1 镍/氧化镍纳米线的制备
1.1 电化学法制备镍/氧化镍纳米线
目前人们已经通过多种方法制备了NiO纳米薄膜、纳米粒子，研究了其在器件中的应用。制备NiO纳米线的方法很多，如湿化学法、氧化法、溶胶-凝胶法等。由于镍纳米线氧化的复杂与独特性，使得其得到的氧化镍纳米线外部形貌较粗糙，氧化层的厚度一不均匀。Y.L.Li 等[4]在AAO模板中制备聚吡咯纳米线，然后将AAO模板的孔径用磷酸扩宽，在扩宽的孔径中电镀镍，得到均匀壁厚的镍纳米管，之后将镍纳米管氧化，就得到均匀壁厚的氧化镍纳米管。
1.2 水热法制备氧化镍纳米线
Dawei Su等[5]利用水热法制备了氧化镍纳米线。他们以NiC2O4·2H2O纳米线为前驱体，进行水热退火，得到氧化镍纳米线。田周玲等[6]用水热法制备的氢氧化钠的纳米线，以硫酸镍和氢氧化钠给前驱液，放入磁致搅拌器中搅拌，然后放入烘箱中反应，得到氢氧化钠纳米线。水热时间的增长和填充度的增大都能够使得纳米线拉长并细化。研究结果表明水热反应时间和填充度均能对氢氧化镍纳米线的形貌产生影响；而水热反应时间对氢氧化镍纳米线的结构会产生影响，填充度对纳米线的结构并不产生影响。
2 镍/氧化镍纳米线的分离和排列
目前，一维纳米材料的排列方法有很多，主要的排列方法有：磁场排列法、电场排列法、微流法、Langmiur-Blodgett (L-B)方法等。由于氧化镍具有磁学和电学性质，这里主要介绍磁场排列法、Langmiur-Blodgett(L-B)法。
2.1 磁场排列法
磁场排列法是将磁场外加在放置有一维纳米材料的悬浊液的基板上，通过改变磁场的强度、密度和方向，使具有磁性的金属一维纳米材料沿磁场方向排列。Carlos M Hangarter等[7]在Si基底上对镍纳米线使用磁场排列的方法。首先通过电化学沉积模板合成法制备出镍纳米线，并将其放入十六烷、十八烷等聚合物溶液中制成混合悬浊液，之后将悬浊液放置于基板之上，在基板周围放置磁场，经过一定时间的作用后，镍纳米线被成功排列。
通过改变磁场的方向、强度或者密度，可以排列出不同形状的一维纳米材料阵列。Hangarter[8]等人就使用这种方法排列出了多种形状的镍纳米线阵列。
2.2 Langmiur-Blodgett(L-B)法
Langmiur-Blodgett(L-B)法是通过制备一种单分子膜，称为L-B膜，其以羧基亲水性基团为头分子，烷基链等长的疏水基团为尾分子，在水面上以单层分子层展开，分子之间彼此作用进行二维有规律排列，移至基片上形成薄膜。Jin S等[9]使用Langmiur-Blodgett技术成功排列平行和交叉的Si纳米线阵列。他们将制备好的纳米线悬浮液分散在Langmiur-Blodgett槽中，压缩液膜使纳米线平行排列，将其转移到平坦的衬底上，再通过平板压印技术将另一个平行排列的纳米线阵列膜以十字交叉的方式堆砌在第一层纳米线阵列膜上，重复堆砌若干次，阵列膜逐层交叉迭加，最后形成了十字交叉的多层纳米线阵列膜。
3 展望
在一维纳米器件的制备过程中一维纳米材料的制备是其基础，而一维纳米材料的制备过程中有如生长方向和生长位置难以控制、材料尺寸不易确定等困难。因此，自从一维纳米材料诞生之日起，如何制备和有序的定位、排列就是科研工作者研究的重点之一。NiO作为p-型半导体材料，以其良好的电学和磁学性能能够通过电化学法，以及磁场排列法、电场排列法和L-B法等方法解决了一维纳米材料的大规模排列和定位问题，就使得其在一维纳米器件的大规模制作成为可能。
