氨基功能化有序介孔SiO_2薄膜组装Au纳米粒子复合材料的可调色散性质

以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(P123)为模板剂,采用共溶胶的蒸发诱导自组装方法制备了氨基功能化介孔SiO2薄膜,然后利用氯金酸(HAuCl4)与介孔SiO2薄膜孔道内壁的氨基之间的中和反应组装Au纳米粒子,制备得到Au/SiO2纳米复合材料.用TEM,XRD和UV-Vis光谱对材料进行了测试.结果表明,无水乙醇萃取获得的氨基功能化介孔SiO2薄膜具有高度有序的介孔结构;利用中和反应及氢气氛围煅烧还原的方法将Au纳米粒子组装在介孔SiO2薄膜的孔道中,Au纳米颗粒分散均匀且晶化良好,表现出(111)晶面的择优取向生长;随着中和反应时间的延长,Au纳米颗粒的粒径呈增长趋势,Au/SiO2纳米复合材料的吸收光谱发生红移,表明存在Au量子点的量子尺寸效应,即说明通过改变浸渍时间可以调控Au/SiO2纳米复合材料的色散性质.

Au/SiO_2纳米复合薄膜的结构表征及光致发光特性

采用磁控溅射和退火技术制备出Au/SiO2纳米复合薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)对上述纳米复合薄膜进行了结构表征。实验结果表明,纳米复合薄膜的表面上均匀分布着直径在100～300nm的金纳米颗粒。金纳米颗粒的大小随着退火时间的增加而增大。用荧光光谱仪(PL)对薄膜的光致发光特性进行了研究。结果表明,在激发波长为325nm时,分别在525nm和560nm处出现两个发光峰;在激发波长为250nm时,在325nm处出现发光峰,这一发光峰可能与非晶SiO2的结构缺陷有关。

溶胶-凝胶法制备SiO_2-TiO_2纳米复合薄膜紫外光处理的研究

采用溶胶－凝胶技术，结合二步水解法分别在单晶硅片、石英玻璃和Ｋｇ玻璃上制备ＳiＯ2、ＴiＯ2纳米复合薄膜，采用高压汞灯对其进行紫外光处理，分别用ＡＦＭ、椭偏仪、ＦＴＩＲ、ＵＶ－Ｖis分光光度计以及ＸＲＤ对凝胶膜紫外光处理前后的光学性能和结构进行研究，并与传统的热处理进行比较与分析．研究表明，紫外光处理是实现凝胶膜低温致密化的有效方法之一，其致密化的机理不同于传统的热处理，主要是通过紫外高能光子诱导复合薄膜网络结构的原子中的电子激发，导致原子化学键的断裂，进而产生结构重组而致密化．

纳米Au-TiO_2复合薄膜的溶胶-凝胶法制备、表征和性能

用溶胶 -凝胶法制备了纳米 Au-Ti O2 复合薄膜 .X射线衍射、X射线光电子能谱、原子力显微镜、紫外 -可见光谱及摩擦磨损实验研究表明 ,复合薄膜均匀致密 ,Au以纳米晶粒形式均匀、不连续分散镶嵌于Ti O2 基体中 ,纳米 Au粒径为 1 4～ 2 5 nm;复合薄膜在可见光区有较强的吸收 ,吸收峰位置和强度与烧结温度和金的添加量有关 ;复合薄膜具有良好的抗磨减摩性能 ,在 1 N负荷下 ,摩尔分数为 5 %的 Au-Ti O2 薄膜的摩擦系数仅为 0 .0 9～ 0 .1 0 ,耐磨寿命多于 2 0 0 0滑动周次 .

纳米多孔SiO_2-TiO_2复合薄膜的制备及研究

采用溶胶-凝胶技术，以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB为模板剂，乙酰丙酮作为钛的水解控制剂，通过钛和硅醇盐的分步水解得到均匀的SiO2-TiO2复合溶胶，通过提拉制备出具有纳米多孔结构的复合薄膜．实验结果表明，多孔薄膜中的钛离子形成了Si—O—Ti键的孤立四配位形态，使薄膜具有复合型钛离子的催化效果，并且有介孔结构．随TiO2含量的增加，薄膜仍具有较好的透光性（可达到85％以上）．通过对实验条件的调节，可实现对薄膜纳米结构的人工控制，形成的多孔薄膜折射率在1．2～1．4之间连续可调．

Cu/TiO_2/SiO_2纳米复合薄膜光催化降解氨气性能的研究

采用溶胶-凝胶结合γ-射线辐射法制备了Cu/TiO2/SiO2纳米介孔复合薄膜。X-射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),紫外-可见光谱(UV-vis)及X-射线光电子能谱(XPS)表征显示单质金属铜与锐钛矿型TiO2纳米粒子较均匀地分布在非晶SiO2介孔基体的孔洞之中。光催化降解氨气的实验结果表明该三元复合薄膜具有良好的光催化性能,与未掺杂铜的TiO2/SiO2二元复合薄膜相比,铜纳米粒子的掺入可将其光催化性能提高18%以上。

Au-MgF_2复合纳米颗粒薄膜的制备和微结构

用射频磁控共溅射法制备了Au体积分数分别为 6 %、1 5 %、2 5 %、4 0 %、5 0 %和 6 0 %的Au MgF2 复合纳米颗粒薄膜。用X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱对薄膜的微结构和组分进行了测试分析 ,分析结果表明 :制备的Au MgF2 复合纳米颗粒薄膜由fcc Au晶态纳米微粒镶嵌于主要为非晶态的MgF2 陶瓷基体中构成 ,当Au体积百分含量由 1 5 %增至 6 0 %时 ,其平均晶粒尺寸由 5 1nm增大到 2 1 2nm ,晶格常数由 0 39984nm增大到 0 4 0 74 3nm ;随Au体积百分含量由 6 %增至5 0 % ,其颗粒平均粒径则由 9 8nm增至 2 1 4nm。名义组分为vol.6 0 %Au MgF2 样品中Au的体积百分含量约为 6 2 6 % ,与设计值基本一致。

Au/Al_2O_3纳米复合薄膜的制备和表征

用溶胶-凝胶法制备了Au/Al2O3纳米复合薄膜。利用X-射线衍射、X-射线光电子能谱、原子力显微镜以及紫外-可见光谱对薄膜的微观结构、表面形貌及光学性能进行了表征,研究表明:Au/Al2O3纳米复合薄膜是由纳米微晶组成的颗粒膜,复合薄膜均匀、致密、无裂纹,Au以纳米晶核形式镶嵌于Al2O3基体中,纳米Au晶核的粒径为23～26nm;复合薄膜在可见光区有较强的吸收,吸收峰位置与烧结温度有关,吸收强度随烧结温度和金添加量增大而增大。

自清洁纳米TiO_2/SiO_2复合薄膜的制备与性能

采用TiCl4作为前驱体,对TiO2溶胶进行SiO2复合改性,制备出无需热处理就具有良好性能的TiO2溶胶,用浸渍提拉法在玻璃上镀膜,获得TiO2/SiO2涂层。采用XPS、XRD、SEM、AFM等对溶胶和薄膜进行表征和分析。研究结果表明:最优SiO2复合量为0.3(与TiO2的摩尔比)。溶胶中含有结晶良好的锐钛矿TiO2,改性后的TiO2颗粒粒径减小。复合溶胶中,Si元素主要以SiO2和Ti-O-Si键两种形式存在。薄膜表面由TiO2的二次粒子堆积而成,呈不规则球形,三维形貌为一些尖塔状突起,复合薄膜表面颗粒更为细小,成膜更为致密。复合溶胶和薄膜具有更优异的紫外和可见光的亚甲基蓝降解能力,最终水接触角可达到0°,显示出更优越的亲水性能,对油酸的分解能力明显提高,具有更强的自清洁性能。

TiO_2/SiO_2纳米介孔复合薄膜的制备及其光催化降解性能研究

采用两步溶胶-凝胶法制备了TiO2/SiO2纳米介孔复合薄膜,经X-射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)和透射及扫描电子显微镜(TEM,SEM)表征,显示介孔复合薄膜中锐钛矿型TiO2纳米粒子均匀分散在SiO2介孔基底中,经光催化降解氨气的试验,结果表明该介孔复合薄膜的光催化活性比普通的TiO2粒子有较大的提高。

纳米GaAs-SiO_2镶嵌复合薄膜的发光特性

采用射频磁控共溅射法制备了纳米GaAs -SiO2 镶嵌复合薄膜。通过X射线衍射、透射电镜观察和X射线光电子能谱等手段研究了薄膜的结构及其与沉积过程中基片温度间的关系。测量了薄膜的光致发光特性。结果表明 ,薄膜由晶态的GaAs及非晶SiO2 两相组成 ,GaAs在沉积过程中未明显氧化 ,且以纳米颗粒形式均匀地弥散 ;GaAs的平均粒径依赖于沉积时的基片温度。通过控制基片温度 ,成功地获得了GaAs的平均粒径分别为 3～ 10nm的GaAs -SiO2 镶嵌复合薄膜。测得发光谱线由多峰叠加组成 ,其峰位随平均粒径变小而蓝移 ;当平均粒径为 10nm时 ,发光谱线位于可见光波段 ,峰位分别为 5 12、5 3 0、5 5 0、5 78nm。采用量子限域理论讨论了光发射波长与颗粒直径间的关系。

纳米SiO_2/聚酰亚胺复合薄膜的制备及性能的研究

以工业聚酰胺酸为原料,采用直接法制备了纳米SiO2/聚酰亚胺(PI)复合薄膜,通过红外光谱表征了亚胺化前后聚合物结构的变化,利用扫描电子显微镜观察了复合薄膜中SiO2的分散情况,测试了复合薄膜的拉伸强度,研究了纳米SiO2的加入对聚酰亚胺薄膜热稳定性的影响。

FAS-SiO_2纳米复合薄膜制备及其憎水性能分析

采用溶胶 凝胶技术在玻璃衬底上制备出透明均匀的憎水性纳米复合薄膜 .实验表明 ,硅醇数量和SiO2 膜网络孔隙率是影响憎水性能好坏的主要因素 .H2 O/TEOS大 ,水解与缩聚充分 ,硅醇多 ,孔隙率高 ,SiO2 膜网络中驻留的氟代烷基硅烷 (FAS)多 ,憎水性好 .较佳溶胶配比是TEOS∶Ethanol∶H2 O =1∶10∶5～ 2 .5 .与硅烷偶联剂比较 ,FAS的憎水效果好 .FAS SiO2 纳米复合薄膜与水的接触角可达到 111° ,表面自由能小于 13mJ/m2 ,透光率大于 95 % ,薄膜附着强度大于一级 .

金属纳米颗粒分散氧化物Au/SiO2薄膜的制备与光吸收特性

利用多靶磁控溅射法制备了金纳米颗粒分散氧化物薄膜,其分散颗粒的体积分数和平均直径分别为3%～65%和10nm～30nm.吸收光谱研究表明,Au/SiO2薄膜在560nm波长附近有明显的表面等离子共振吸收峰,吸收峰的强度随Au含量的增加而增强,Au含量在37%的附近,Au/SiO2薄膜在560 nm波长处表现的吸收峰呈最大的吸收强度.当Au分散颗粒的含量超过了其分散限度后,吸收峰的强度随Au含量的增加而减弱.用Mie散射理论对吸收光谱进行了模拟,得到了与实验结果一致的表面等离子共振吸收峰.

Au(Ru)-SiO_2纳米-微米复合粒子的制备及精细结构研究

在制备出高性能的Au(Ru) SiO2 纳米 微米复合粒子的基础上 ,使用高分辨透射电镜、电子探针和X 射线衍射等现代手段 ,研究了该复合粒子的精细结构。研究结果表明 :所制备的纳米 微米复合粒子在结构上呈现类似天体星云式的多层次结构 ,可区分为三级 ,其中一级结构是在微米尺度上 ,该层次上的SiO2 微粒是整个复合粒子的承载骨架 ,其粒度均匀 ,分散性好 ,这在一定程度上大大降低了其所包含的功能金、钌纳米粒子的团聚问题 ;二级结构是在纳米尺度上 ,观察发现 ,金、钌纳米粒子相对均匀地镶嵌在第一结构层次的SiO2 微粒中 ,它们是整个材料的性能载体 ,对材料性能起决定作用 ,研究指出进一步适度降低第一层次的SiO2 微粒的粒径有望进一步降低甚至消除其中金、钌纳米粒子间的团聚 ;三级结构为金、钌纳米晶粒的高分辨晶格像 ,表明纳米晶表面原子点阵存在畸变。研究还指出 ,在该纳米 微米复合粒子中 ,金属金、钌的纳米粒子是以机械混合形式存在 ,不形成合金 。

Au-MgF_2复合纳米颗粒薄膜的多重分形研究

用透射电镜(TEM)测定了采用射频磁控共溅射法制备的金属体积分数在6.0%～62.6%之间的Au-MgF2复合纳米颗粒薄膜的形貌,用多重分形谱描述了不同体积分数薄膜中Au颗粒的空间分布均匀性及其尺寸分布.结果表明:随着Au体积分数的增大,多重分形谱的宽度Δα先增大后减小,说明薄膜中Au颗粒的空间分布不均匀性先增加后减小.当Au体积分数达到某一临界值(在26.5%至38.2%之间)时,Δf从小于零向大于零发生转变,此时薄膜中Au颗粒的尺寸分布,由较大程度上取决于体积最小Au颗粒,向较大程度上取决于体积最大Au颗粒过渡.

SiO_2添加量对TiO_2/SiO_2纳米复合薄膜的影响研究

采用射频磁控溅射方法制备超亲水TiO_2/SiO_2复合薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、液滴形状分析仪等测试手段表征薄膜的晶体结构、微观形貌和亲水性能。研究SiO_2含量对TiO_2/SiO_2复合薄膜晶相、微观形貌和亲水性的影响。结果表明:TiO_2/SiO_2复合薄膜呈现非晶态,掺入SiO_2后,减小了TiO_2的晶粒尺寸,提高了TiO_2薄膜的成膜质量,使薄膜的比表面积增加。随着SiO_2含量的增加,薄膜的接触角越来越小,热处理之后的薄膜呈现超亲水性。

SiC-SiO_2纳米复合薄膜的光致发光特性研究

利用射频 (RF) 共溅射的方法在n-Si(111)衬底上,以SiO_2为主靶,上面放置不同数量的Si片和石墨片,沉积出掺杂氧化物SiC复合薄膜,随后在不同温度下进行退火处理,并研究了其光致发光谱和光激发谱。不同C含量的样品在450nm和580nm附近均得到不同强度的发光峰,主要来自于Si、C注入后引起的基质成键变化而带来的氧空位缺陷和Si晶粒,对于C含量较高的样品在580nm处观察到黄光发射与C团簇有关。利用FTIR和XRD表征了复合膜的结构,UV—VIS分光光度计表征了复合膜的透射吸收特征。

SiO_2-TiO_2纳米复合薄膜的制备及分析

通过溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯和钛酸丁酯为前驱体,并改变正硅酸乙酯和钛酸丁酯的用量制备出均匀性良好的SiO_2-TiO_2纳米复合薄膜。对这种SiO_2-TiO_2纳米薄膜进行X射线衍射、红外光谱、热重、差热及X射线光电子能谱等性能分析。结果表明:SiO_2-TiO_2复合薄膜组成元素为C、O、N、Ti和Si等,红外光谱和热分析确定了薄膜样品中含有的有机基团,主要为—CH2—、—CH2、—CH3和—CH等,其中已经不含明显的Si—O键,主要是Ti—O—S键。

壳聚糖/PEI凝胶模板法制备Au/SiO_2复合纳米粒子

采用反相微乳液法,以壳聚糖/PEI复合水凝胶作为模板成功制备了核壳型Au/SiO2复合纳米粒子.利用透射电镜、紫外可见吸收光谱以及原子吸收光谱对该复合纳米粒子进行了表征和研究.结果表明:该复合纳米粒子呈现球状并为核壳结构,粒径约为70nm,核和壳的厚度分别约为25nm和45nm,金纳米粒子在该复合纳米粒子的核部分呈现不连续状态,这种状态能够提供较大的比表面积.同时研究了该复合纳米粒子的催化活性,并发现其具有较好的催化活性.