共沉淀法制备BiFeO_3粉体

以Bi(NO3)3.5H2O和Fe(NO3)3.9H2O为原料,冰醋酸做溶剂,柠檬酸为络合剂,采用共沉淀法制备前驱物,对前驱物沉淀进行退火处理,制备出BiFeO3纳米粉体。研究了煅烧温度和冰醋酸的加入量对BiFeO3纳米粉体的晶粒尺寸及形貌的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对所制备的BiFeO3纳米粉体进行表征,用EDS确定了样品的表面成分组成。结果表明:退火温度为450℃时出现BiFeO3衍射峰,但存在杂相;退火温度为600℃时制备出了BiFeO3纯相粉体,粉体为立方体结构。冰醋酸加入量由1mL增大到1.8mL时,粉体的晶粒尺寸由14.21nm减小到11.65nm。通过EDS能谱分析得出BiFeO3粉体由Bi,Fe和O三种元素组成。

BiFeO_3薄膜的液相自组装制备与表征

利用自组装单层膜技术,以三氯十八烷基硅烷(OTS)为模板,以硝酸铋和硝酸铁为原料,柠檬酸为络合剂,在玻璃基片上制备了铁酸铋晶态薄膜.探讨了薄膜的煅烧温度和沉积温度对BiFeO3薄膜的影响.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及原子力显微镜(AFM)测试手段对BiFeO3薄膜的物相组成、显微结构和表面形貌进行了表征,EDS能谱测试为铁酸铋薄膜的化学组成提供了有力的证据.结果表明:利用自组装技术在600℃热处理后成功制备出了纯净的BiFeO3晶态薄膜,当沉积温度为70～80℃时铁酸铋薄膜结晶良好,样品表面均匀、致密.

前驱物对水热合成钛酸铋纳米粉体的影响

研究了前驱物的浓度、预处理方式和配比对水热法制备钛酸铋粉体结构和形貌的影响。以Bi（NO3）3.5H2O和TiCl4为原料,KOH为矿化剂,在240～260℃水热反应4h,制备出Bi4Ti3O12纳米粉体,借助XRD、TEM、SEM和FTIR分别对粉体的晶相、微观形貌和组成进行表征。结果表明,当前驱物浓度为0.10～0.15mol/L,Ti/Bi摩尔比值为0.75时,可获得单一物相组成的Bi4Ti3O12粉体;用去离子水反复洗涤胶体沉淀前驱物,可防止Cl-1带来的不利影响;实验所得Bi4Ti3O12晶粒是方形片状的,宽度尺寸在30nm左右,长度大于100nm。

自组装单层膜表面制备BiFeO_3图案化薄膜的研究

采用短波紫外光（UV）对十八烷基三氯硅烷（OTS）自组装单分子层（SAMs）进行刻蚀,利用化学液相法在OTS-SAMs模板表面制备出铁酸铋（BiFeO3）图案化薄膜。通过接触角、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线能谱（EDS）等测试手段对OTS膜和BiFeO3薄膜进行表征。结果表明：以OTS为模板利用化学液相法成功制备出边缘轮廓清晰、条纹宽度为10～20μm的BiFeO3图案化薄膜。

自组装功能膜诱导合成铁酸铋薄膜的研究

采用分子自组装技术在玻璃基片表面制备了十八烷基三氯硅烷自组装单层膜(OTS-SAMs),并在功能化的基板表面诱导生成铁酸铋(BiFeO3)薄膜,采用接触角测试仪、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)测试手段对OTS膜和BiFeO3薄膜进行了表征。实验结果表明,在SAMs功能化的玻璃基底上所制备的铁酸铋薄膜结晶良好,薄膜表面平整光滑,结构致密均一,而且形成BiFeO3多晶聚集体,多晶聚集体的大小在2μm左右。

液相自组装法制备铁酸铋薄膜的研究

采用液相自组装法成功制备出铁酸铋（BiFeO3）薄膜,并采用XRD、SEM和VSM等测试方法对BiFeO3薄膜进行了表征。研究了功能化的自组装单分子层（SAMs）表面对BiFeO3薄膜成核和生长的影响,以及沉积温度对铁酸铋薄膜的形成和微观形貌的影响。结果表明：功能化的SAMs表面上薄膜与基底结合牢固,结构致密均一;沉积温度在60-70℃之间,薄膜表面比较平整均一,当沉积温度高于70℃,薄膜表面出现多晶聚集体现象。

二氧化铪(HfO_2)薄膜制备的研究进展

随着集成电路的迅速发展,高K值柵介质材料将成为下一代MOS器件最具有希望的候选材料,HfO2具有宽带隙和高介电常数而备受关注。本文简述了HfO2薄膜的制备方法及研究进展。

硅基图案化HfO_2表面微结构的制备和表征

结合光刻印技术和HfO2液相自组装沉积成膜技术,在单晶硅表面成功地制备了具有微米级图案结构的HfO2薄膜,该硅基图案化HfO2微结构近来在工业界特别是微电子领域引起极度的关注。X射线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)显示,在图案区域成功制备了HfO2薄膜,EDS能谱测试显示了图案区域的HfO2薄膜的化学组成。

pH值对Bi2WO6粉体的微波水热法合成及光催化性能的影响

以Na2WO4.2H2O和Bi(NO3)3.5H2O为原料,采用微波水热法通过调节pH值在200℃合成出花簇状和片状Bi2WO6粉体。利用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、选区电子衍射和高分辨透射电子显微镜等对Bi2WO6粉体进行了表征,并对合成粉体的光催化性能进行了研究。结果表明:pH值对Bi2WO6粉体的物相、形貌及光催化性能均有较大影响,在pH=9.5时合成的薄片状Bi2WO6粉体的光催化效果最佳,在汞灯照射3 h时显丹明B降解率达到95%。

Tween80对微波水热法制备BiFeO3粉体的影响

以Bi(NO3)3.5H2O和FeCl3.6H2O为原料、KOH为矿化剂、Tween 80为表面活性剂,采用微波水热法合成BiFeO3粉体。研究了Tween 80含量对BiFeO3粉体形貌、物相及光催化性能的影响,结果表明:在200℃保温1 h,KOH浓度为1.5 mol/L、Tween 80加入体积分数为0～1.7%、Fe与Bi摩尔比为1.0时,合成出单相BiFeO3粉体。当Tween 80加入量小于1.7%时,随Tween 80加入量增加,BiFeO3粉体形貌逐渐变为均匀的毛球状,以此时的粉体作催化剂时,紫外光照射4 h后罗丹明B的降解率从48.92%上升到79.71%;当Tween 80加入量大于1.7%时,制备出BiFeO3–Bi25FeO40复合粉体,以BiFeO3–Bi25FeO40复合粉体、BiFeO3和Bi25FeO40简单混合的粉体作催化剂,紫外光照射4 h后罗丹明B的降解率分别为97.42%与86.73%。以BiFeO3粉体、一次回收的BiFeO3粉体和二次回收的BiFeO3粉体作催化剂时,经紫外光照射4 h后罗丹明B的降解率分别为79.71%、76.78%和68.84%。

基于紫外光辐照改性自组装单层膜图案化表面的铁酸铋薄膜制备与表征

采用自组装单层膜(self-assembled monolayers,SAMs)技术在玻璃基板表面制备了十八烷基三氯硅烷(octadecyltrichlorosilane,OTS)-SAMs,将OTS-SAMs基体在光掩膜覆盖下用紫外光进行刻蚀,得到含有亲水性和疏水性区域的模板,利用液相沉积法在OTS-SAMs模板表面制备了铁酸铋(BiFeO3)图案化薄膜。通过接触角仪、原子力显微镜、X射线衍射、扫描电镜、X射线能谱仪等测试手段对OTS膜和BiFeO3薄膜进行表征。结果表明:以OTS为模板利用液相沉积法制备出边缘轮廓清晰、粗糙度较小,与基板结合力较强,条纹宽度为10～20μm的BiFeO3图案化薄膜。

铁酸铋功能陶瓷薄膜的液相自组装制备

利用自组装单层膜技术,以三氯十八烷基硅烷(octadecyl trichlorosilane,OTS)为模板,以硝酸铋和硝酸铁为原料,在玻璃基片上成功制备了铁酸铋(BiFeO3)晶态薄膜。采用接触角仪测量了紫外光照射后OTS单层膜的亲水性。通过X射线衍射、扫描电镜和能谱仪等表征了BiFeO3薄膜的物相、表面形貌及微观结构。结果表明:紫外光照射使OTS单层膜由原来的强疏水性转变为良好的亲水性,说明OTS自组装膜层表面已被羟基化。在70℃沉积8h并经600℃退火2h制备的BiFeO3薄膜结晶良好,薄膜样品的表面平整,厚度较为均匀,薄膜厚度约为100nm。