电致变色纳米氧化镍薄膜的溶胶-凝胶法制备与表征

以无水氯化镍、乙醇为前驱液,加入适量的丁醇和柠檬酸为稳定剂,通过回流、水解得到稳定的溶胶;采用浸渍-提拉的方法在ITO导电玻璃上形成均匀的膜层;分析了溶胶制备中加水量的影响;研究了热处理温度对制备膜层的结构、光透过率的影响;对经过不同处理的膜层进行X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、热重分析等研究表明:在空气中加热到350℃、保温30min薄膜分解为稳定的具有立方结构的NiO纳米晶;以氢氧化钾水溶液为电解质的循环伏安、电致变色实验结果表明制备的纳米氧化镍薄膜具有良好的电致变色特性.

电子束蒸发氧化镍薄膜的电致变色性能

在充氧气氛的真空室中用电子束快速蒸发ＮｉＯ粉末颗粒的方法制备了氧化镍薄膜，所制备的薄膜在－０．６～＋０．８Ｖ电势下无需活化即已具有很好的电致变色性能，在５５０ｎｍ波长的透射率变化范围达２３．４％～９２．０％．在初始的几十次电化学循环中，薄膜致色深度随循环次数的增加而加深，稳定后的最大透射率调制范围在可见光谱达２０．５％～７７．４％，太阳光谱为２７．２％～６９．１％．薄膜在致色时的电流响应时间为１５ｓ，消色时响应时间为７ｓ．电化学循环时，阳极和阴极电流随循环次数而增加。

Sol-Gel法制备氧化镍电致变色薄膜研究

以镍的醇盐为前驱体并加入催化剂和各种添加剂制成涂膜溶液,采用浸涂-提拉法(dip-coating)制备NiOx电致变色膜。讨论了先体胶液的性质、热处理制度及变色参数对薄膜表面微观结构和变色性能的影响。

氧化镍薄膜在含Li^+电解质中的电致变色特性

本文中研究了非严格去水条件下氧化镍薄膜的电化学循环和电致变色特性．以恒电流方式向薄膜中注入和抽取Li+离子，分析了光密度变化与注入和抽取离子数量的关系，用俄歇电子能谱（AES）定量分析了注人Li+离子的深度分布．测试了薄膜在原始、致色和消色态的透射率光谱和薄膜的电流和透射率变化的时间响应，以及在开路状态下薄膜在LiClO4－PC电解液环境中的稳定性．研究了氧化镍薄膜在含有一定水杂质的LiClO4－PC电解液中的电化学循环和电致变色特性与电解质中微量水份含量的关系．发现当电解质及周围环境中含有微量水份时，对薄膜的注入电荷数量和透射率变化范围均不存在大的影响．

直流溅射沉积纳米晶氧化镍薄膜及电化学性能

采用直流溅射并结合热处理工艺制备氧化镍薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDX)考察退火温度对薄膜结构、形貌和组成的影响,并通过恒流充放电技术初步考察薄膜的电化学性能。结果表明,在400～500℃退火温度下制备了表面光滑、结构致密的NiO薄膜;随着退火温度的升高,薄膜的晶粒尺寸逐渐增大,晶形趋于完整;其中,500℃下退火2h获得的NiO薄膜具有良好的电化学循环稳定性,有望成为高性能的全固态薄膜锂电池阳极材料。

氧化镍薄膜电致变色特性及机理研究

利用溶胶凝胶浸镀法选择了合适的溶剂和助剂及加料方式制得了稳定性高的溶胶,然后在ITO导电玻璃表面进行镀膜,通过对薄膜循环伏安曲线、透射率及X光电子能谱(XPS)的测定,分析了氧化镍薄膜的电致变色范围及薄膜的热处理条件,提出了氧化镍薄膜电致变色的机理。

反应磁控溅射氧化镍薄膜的自旋塞贝克效应

自旋塞贝克效应是由(亚)铁磁体中的温度梯度引起自旋塞贝克电压信号的现象,目前已成为热自旋电子学研究的热点领域之一。本文采用反应磁控溅射工艺在Si衬底上沉积NiO薄膜,分别研究了溅射功率、氧氩比例、溅射气压、衬底温度对NiO薄膜微观结构和表面形貌的影响,实验中反应磁控溅射最适工艺条件为溅射功率110 W、氧氩比例0.15(O_(2)15 mL/min;Ar 100 mL/min)、溅射气压0.3 Pa、衬底温度400℃。研究了Si/NiO/Pt结构中温度梯度(温差)、磁场角度、NiO厚度变化和Pt厚度变化对自旋塞贝克电压的影响。结果表明,自旋塞贝克电压与温差呈简单的线性关系,温差越大测得的自旋塞贝克电压越高;磁场角度与自旋塞贝克电压之间满足余弦函数关系式,即在0°和180°时所得自旋塞贝克电压最大,90°和270°时为零;反铁磁性绝缘层NiO的厚度越大,所测得的自旋塞贝克电压信号越强;顺磁金属层Pt的厚度越大,自旋塞贝克电压信号越弱。

电致变色氧化镍薄膜的制备与性能

电致变色氧化镍薄膜的制备与性能张旭苹，陈国平（东南大学薄膜研究所，南京２１００１８）电致变色是指材料的光学性能（光的透射、反射和吸收）通过外加电场或电流的作用在包括可见光波长的某一波长范围内发生可逆变化的现象，氧化镍薄膜是目前发现的性能最好的电致变色...

乙醇对含水氧化镍薄膜电色特性的影响

研究了在脉冲电沉积法制备合水氧化镍薄膜中，乙醇对薄膜的结构特性及电色特性的影响。实验表明，在电沉积液中加入乙醇将明显改变材料的结晶特性，并对提高薄膜的变色速度起着重要的作用。

氧化镍薄膜阻变特性研究进展

氧化镍薄膜因非挥发性、低功耗、开关重复性好及阻值窗口大等优势而成为广泛研究的阻变材料之一。本文从器件结构、阻变机理及影响因素等方面,综述了氧化镍薄膜阻变特性研究进展。结果表明:氧化镍薄膜阻变机理主要为金属细丝或空位细丝,但有关细丝形成条件仍无定论;引入PN结的夹层薄膜结构因形成界面缺陷可使开关比提高三个数量级到105;高价元素替位掺杂致薄膜内Ni0浓度增大而降低其阻变离散性;薄膜厚度及退火温度与时间可明显影响其阻变阈值电压。目前有关氧化镍薄膜阻变特性研究较多,下一步可将小尺度器件、低功耗及高密度集成纳米晶阻变特性作为研究方向,深入讨论其阻变机理。

电致变色氧化镍薄膜的注入离子及离子注入位置研究

用红外透射率分析方法研究了氧化镍薄膜在原始、致色和消色状态的红外透射率光谱，用Ｘ－射线衍射方法测量了在ＫＯＨ和ＬｉＣｌＯ４－ＰＣ电解液中致色和消色时，氧化镍多晶薄膜在（１１１）和（２００）方向衍射峰位的移动，分析了注入离子种类和离子注入位置，认为在ＫＯＨ电解液中致色时，注入离子为ＯＨ－，离子的注入位置在晶粒的间界。在ＬｉＣｌＯ４－ＰＣ电解液中。

磁控反应溅射氧化镍薄膜电致变色特性的研究

本文介绍了直流磁控反应溅射制备的氧化镍薄膜。研究了所沉积的氧化镍薄膜的电致变色性能、响应速度、开路记忆能力及循环寿命。实验结果表明：氧化镍薄膜初始态透射率和电化学测试方法与条件的选择对其电致变色性能有较大的影响。

溅射氧化镍薄膜的电致变色特性

本文采用直流反应溅射获得了具有良好电色特性的ＮｉＯｘ薄膜。薄膜的电色特性强烈地受到制备条件的影响，在低溅射电压和高溅射压力下制得的薄膜电色效果最佳。典型的ＮｉＯｘ电色薄膜厚２００ｎｍ，可见光透过率变化范围在６３２．８ｎｍ处可达４８％，着色及退色响应时间为５～１０ｓ。Ｘ射线衍射表明薄膜呈非晶态。ＸＰＳ显示Ｎｉ￣（３＋）在电色过程中起着色心作用。红外反射谱证实电色过程有ＯＨ基的参与。

锰掺杂氧化镍薄膜的电沉积及性能

通过有机体系电化学沉积法制备了未掺杂及锰掺杂氧化镍薄膜,并通过SEM、EDS、紫外-可见分光光度计和电化学工作站对其形貌、成分、光学及电化学性能进行了研究。结果显示:薄膜由团聚颗粒构成,锰的掺入使团聚颗粒细化,随锰掺入量的增大,薄膜颗粒出现择优方向聚集,形成蠕虫状;锰掺杂还使薄膜的光学及电学性能得到改善,薄膜在550nm处的透光率差值由68%提高到93%,着色效率增至30.9mC·cm-2;电致变色可逆性得到明显改善,响应(消色/着色)时间有所减小。

溶胶凝胶制备工艺对电致变色用氧化镍薄膜性能的影响

以四水醋酸镍-无水乙醇-聚乙二醇(PEG6000)前驱液作为溶胶,采用旋涂法制备的电致变色用氧化镍薄膜,用XRD测得的氧化镍薄膜结晶性能不好,SEM观察到的表面形貌是均匀平整致密的;采用电化学腐蚀系统对其进行循环伏安特性的测试,随后又用紫外-可见光谱仪对变色性能进行测试;通过对比热处理时间、溶胶陈化时间、镀膜层数对薄膜变色性能的影响,总结出了四水醋酸镍-无水乙醇-聚乙二醇(PEG6000)体系溶胶-凝胶法制备氧化镍薄膜的工艺条件,即将溶胶陈化15d后旋涂镀膜3次,在250℃下热处理2h制备得到的薄膜在λ=391nm时透射率调节范围达到61%。

钛掺杂氧化镍基电阻存储薄膜的电学性能研究

采用溶胶-凝胶法与化学修饰法相结合的方法制备感光性钛掺杂氧化镍基溶胶及凝胶膜,对凝胶膜热处理,然后测试其电学性能。测试结果表明:热处理温度为300℃时,Ti掺杂NiO_(x)薄膜具有明显的双极性电阻开关性能。且随着Ti摩尔掺杂量的增加,薄膜的复位电压有变化。当摩尔掺杂量n(Ni)/n(Ti)=92:8时,NiO_(x)薄膜的复位电压最小。

基于ITO的氧化镍薄膜制备及葡萄糖传感研究

通过电化学沉积法在掺铟氧化锡(ITO)的玻璃基板上制备NiO构建非酶葡萄糖传感器。氯化胆碱-脲离子液体用作电沉积介质,探究了沉积电压,离子液体粘度和镍离子浓度对氧化镍薄膜葡萄糖传感性能的影响。用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对薄膜的物相鉴定和形貌表征。采用循环伏安法(CV)和时间-电流曲线(i-t)评估传感器的性能,结果表明,其中沉积电压3.9V,离子液体和乙醇比为1∶2,镍离子浓度为0.2 mol/L时薄膜对葡萄糖具有最佳检测性能,其线性范围为4μmol/L~256μmol/L和312~528μmol/L,其灵敏度分别为496.03μA/(mmol/L·cm^(2))和67.59μA/(mmol/L·cm^(2))。该电化学传感器选择性、重现性和稳定性良好,可以实现葡萄糖含量的快速测定。

氧化镍-铁酸锌复合薄膜／锡掺杂玻璃光波导传感元件的制备及其对硫化氢气体的气敏性

用溶胶-凝胶法制成了NiO掺杂的ZnFe2O4溶胶,并用浸渍提拉法将其固定在锡掺杂玻璃光波导表面,研制了NiO-ZnFe2O4复合薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件,并对无机有毒气体进行了检测。实验结果表明,在室温下,该传感元件对H2S气体具有一定的选择性响应,而对相同浓度的其它无机气体的响应相对较小,能够检测到1.0×10-9(体积比)的H2S气体,其响应和恢复时间分别是6和8 s。该元件具有灵敏度高、响应-恢复快、可逆性和重复性好、容易制备,在室温下便于操作等特点。

氢氧化镍薄膜修饰玻碳电极的制备及其对L-赖氨酸氧化的电催化活性

采用恒电位沉积方法将氢氧化镍沉积到玻碳电极表面,得到稳定性高、催化活性好的氢氧化镍薄膜修饰玻碳电极;分析了影响薄膜形成过程的关键因素,确定了最佳薄膜制备方案;与此同时,将薄膜修饰玻碳电极用于生物样品L-赖氨酸的氧化测定,并探讨了其催化作用机理.结果表明,所制备的氢氧化镍薄膜修饰玻碳电极表面发生电化学反应[Ni(OH)2→NiOOH],从而促进电极表面的电子转移,实现对L-赖氨酸的电催化作用.当L-赖氨酸的浓度在1.0×10-4～4.0×10-7 mol/L范围内时,相应氧化峰电流与浓度呈线性关系,检出限达4.0×10-7 mol/L;据此可方便地制备稳定性好且灵敏度高的电流型传感器.

沉积时间对锌掺杂氧化镍电致变色薄膜电化学性能的影响

本文利用有机体系电化学沉积法,以FTO导电玻璃为基底,从N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中制备出了锌掺杂氧化镍电致变色薄膜。在制备薄膜过程中,沉积时间是一个重要的工艺参数。本文用能谱对薄膜的组成进行了表征,并用电化学工作站考察了不同沉积时间所制备薄膜的电化学性能。通过对不同沉积时间薄膜电化学性能的比较,结果表明,镀膜时间为15 min的薄膜具有电化学较好的性能。