二氧化硅基波导薄膜的制备方法综述

总结了目前制备二氧化硅基波导薄膜的各种制备工艺，包括广泛采用的等离子增强化学气相沉积法（PECVD）、火焰水解法（FHD）、低压化学气相沉积法、溅射法、离子交换法、离子注入法和溶胶-凝胶法等制备方法，并对各种工艺的原理、特点和应用现状进行了详细的介绍。     

仿生制备SiO2分离膜的实验

以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在溶液中的自组装胶束为有机模板,对无机前躯体正硅酸乙酯(TEOS)的水解缩聚过程进行调控,于SiO2 无机膜中复制出了具有自组装体形状的三维孔结构。孔径分布测定结果表明优化物料条件下制备出的非担载SiO2 膜具有 1. 8nm的最可几孔径,平均孔径为 5. 3nm。对比传统的sol gel制膜方法,其孔径分布不受灼烧条件的影响。该膜的广角XRD分析结果表明组成介孔壁面的SiO2 为非晶型结构,该膜的小角度XRD分析结果进一步表明,膜内介孔道的排列形式为三维空间上的无序网络结构。将优化物料条件下的混合物旋涂于多孔Al2O3 陶瓷载体上,进一步制备出了SiO2 分离膜,该膜的SEM表征和气体渗透性能测定结果表明其完整性能较好。     

仿生合成法制备二氧化硅的研究进展

目前,纳米材料领域研究的焦点是纳米二氧化硅的研究,而传统的化学方法制备二氧化硅需要严格控制反应的条件,试剂污染比较严重,资源的损耗较大,反应的时间也比较长;然而,自然界中的一些植物,在常温常压及近中性pH下,就能形成比较精美的硅纳米材料,这些有趣的现象使人们日益关注仿生硅化的研究。文章就二氧化硅的仿生合成进行简要评述。     

无机材料的仿生合成研究进展

生物矿物是生物体的重要组成部分,模拟生物矿化中无机物在有机物调制下的形成过程,制备性能更为优异的无机材料,为深入开展仿生矿化制备无机材料提供了基础,具有一定的参考价值与指导作用。综述了仿生矿化的定义、机理、发展现状及意义。     

高度有序SiO2介孔薄膜的制备和机理研究

有序介孔薄膜材料在催化、吸附与分离、化学传感器、发光材料和太阳能电池等领域具有十分广阔的应用前景.本文从孔道定向性角度综述了高度有序SiO2介孔薄膜制备和机理的研究进展,并对介孔薄膜未来的发展进行展望.     

基于模板法的纳米结构二氧化硅仿生合成研究进展

与传统化学合成方法相比,自然界中二氧化硅的形成反应(biosilicification)无污染、能耗低、在环境条件下就可快速完成,并且具有在纳米尺度下对所形成二氧化硅的结构和形态进行精确控制的能力。因此纳米SiO2的仿生合成,尤其是模板条件下的仿生合成已经成为人们最近的研究热点。本文主要介绍了采用分子模板、纳米纤维模板、自组装共聚物聚集体模板、微凝胶模板、无机纳米材料模板和微加工技术等,介绍仿生合成纳米SiO2的研究进展。     

二氧化硅无机薄膜的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯为原料,不同浓度氨水溶液做催化剂制备了SiO2薄膜,用可见分光光度计,综合热分析仪、X射线粉末衍射等分析手段对薄膜进行表征。研究发现,随氨水浓度的提高,所制备的SiO2薄膜的透光率提高,薄膜与基底的附着力也相应提高。XRD分析结果表明二氧化硅薄膜具有非晶态的无序结构。     

有序介孔二氧化硅薄膜的制备及性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,正硅酸乙酯为无机前驱体,在酸性条件下,采用溶胶-凝胶技术,用蒸发诱导自组装(EISA)工艺制备了二氧化硅透明介孔薄膜. 透射电子显微镜图显示热处理后的薄膜具有高度有序的六方相结构孔道;由椭偏仪测得热处理后薄膜的折射率低至1.18,厚度在180 nm左右;阻抗分析仪测得薄膜的介电常数为2.14. 薄膜经过六甲基二硅胺烷(HMDS)表面修饰后具有良好的疏水性能和热稳定性,作为低介电材料能更好满足工业需求.     

仿生膜的研究进展

介绍了仿生膜的制备方法,包括自组装成膜法、LB膜法、接枝改性法、原位聚合法、浇铸法、化学气相沉积法（CVD）和分子沉积法;综述了细胞膜仿生膜、仿生无机膜和仿生疏水膜的研究成果;列举了仿生膜的实际应用;最后对仿生膜的研究趋势作了展望。     

有序二氧化硅介孔固体材料制备的研究进展

有序二氧化硅(SiO2)介孔固体是近年来研究的一类用以组装纳米结构材料的载体. 本文概述了近年来这类介孔固体材料制备的研究进展情况,介绍了不同反应体系和反应条件对介孔的有序性、介孔尺寸、介孔壁厚以及材料的孔隙率和热稳定性的影响.     

Photo-induced Surface Property on Transparent Mesoporous Silica Thin Films Containing Single-site Photocatalyst

The transparent Ti-containing or Cr-containing mesoporous silica thin films can be prepared on quartz plate using a spin-coating sol–gel method. The spectroscopic characterization has revealed that these thin films contain isolated and tetrahedrally coordinated titanium oxide moieties and chromium oxide moieties in their frameworks, respectively. These mesoporous silica thin films containing metal oxide moieties have demonstrated a strong hydrophilic surface property even before UV-light irradiation and the appearance of the super-hydrophilic property after UV-light irradiation. Especially, the Cr-containing mesoporous silica (CMS) thin film showed the super-hydrophilic property even under visible light irradiation. In the presence of ethylene gas, the polyethylene was successfully formed on the surface of the CMS thin film under UV-light irradiation. After the formation of polyethylene the surface property of the CMS was converted into hydrophobic while keeping its transparency. The isolated and tetrahedrally coordinated titanium oxide moieties and chromium oxide moieties are responsible for these photo-induced surface reactions.     

仿生物矿化制备硅纳米材料

利用正硅酸乙酯和人工合成的多肽,在比较温和的条件下快速合成了硅纳米材料,并研究了制备过程中的多种因素对产物形貌的影响,研究发现:在pH值=8.0的磷酸盐缓冲液中,当R5肽的浓度为10 mg/mL,正硅酸乙酯的浓度0.1mol/L,反应15min时,可得到规则的球状颗粒。X射线能谱分析证明产物为硅和多肽的复合物。     

氧化硅介孔材料的研究进展

介绍了介孔材料的定义及分类，阐明了氧化硅介孔材料的合成方法和形成机理，并总结了氧化硅介孔材料的应用领域及应用前景研究情况。     

Hexagonal Mesoporous Silica with Noodle-Like Shape

Hexagonal mesoporous silica (HMS) was prepared at ambient temperature by using dodecylamine (DDA) as the surfactant and tetraethyl orthosilicate (TEOS) as the silica precursor. The HMS materials were characterized by X-ray powder diffraction, N₂ adsorption/desorption, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. The samples prepared at various addition rates of TEOS and various alcohol/water (R/H) ratios were investigated. As the addition rate of TEOS decreased, the size of HMS particles increased and the textural porosity decreased. Non-alcoholic solution was required to prepare non-spherical particles. The HMS with noodle-like structures was prepared in the absence of alcoholic solvent. These noodle-like particles were about 0.1m in diameter and about submicrometer to several micrometers in length.     

仿生合成在无机粉体制备技术中的应用

无机粉体以其优异的性能被广泛应用各个领域。本文概要介绍了仿生合成方法在无机粉体制备技术中的应用及其发展现状。仿生合成具有的诸多优点,使无机材料的仿生合成技术成为无机材料化学的研究前沿和热点。     

二氧化硅介孔膜材料的研究进展及应用前景

重点介绍了国内外近年来在二氧化硅介孔膜的制备与应用方面的最新进展,并对其制备与应用研究前景进行了展望。     

ZnO/介孔SiO2组装体的制备和表征

在碱性条件下,以正硅酸乙酯和表面活性剂制备了球状的介孔二氧化硅,然后在减压的条件下用醋酸锌溶液浸渍,过滤干燥后在600℃下焙烧5 h制备出了球状的ZnO/介孔SiO2组装体,产物用XRD,TEM,BET,TG,IR进行了表征,结果表明介孔二氧化硅球上负载了ZnO纳米粒子。     

Synthesis and Optical Properties of Poly(BPDA-ODA)/Silica Hybrid Thin Films

Poly(BPDA-ODA)/silica hybrid optical thin films were synthesized using a sol-gel reaction combined with spin coating and multi-step baking. The hybrid thin films were prepared by the precursors of aminoalkoxysilane capped poly(BPDA-ODA) amic acid and tetramethoxysilane (TMOS). Highly transparent hybrid thin films were obtained at a silica content of 0–51.9 wt%. The prepared hybrid thin films showed homogeneous structures and excellent surface planarity. The refractive index of the prepared hybrid thin films decreased linearly with increasing the silica content while the Abbe number showed the opposite trend. The prepared hybrid films also exhibited a much smaller optical birefringence than the parent poly(BPDA-ODA) because of the reduction of the rigid backbone by incorporating the silica moiety. Optical planar waveguides were prepared from the prepared hybrid thin films. The optical losses of the planar waveguides at 1310 nm were in the range of 0.5–1.3 dB/cm, which were reduced significantly by increasing the silica moiety. The reduction of the C–H bonding density and excellent surface planarity by incorporating the silica moiety explain the trend of optical loss. These results suggest that the prepared polyimide-silica hybrid thin films have potential applications for optical devices.     

固态水玻璃粉末合成硅基介孔材料的研究

以固态水玻璃粉末为硅源,三甲基十六烷基溴化铵(CTAB)为模板剂,成功合成了硅基介孔材料。利用 XRD,SEM和TEM技术对介孔材料的结构进行表征,研究了介孔材料在合成过程中CTAB与Si的摩尔比、体系pH值、反应温度及烧成制度对其结构的影响。结果表明:在CTAB与Si的摩尔比为0．15,体系pH值为8．5,反应温度为70 ℃,煅烧升温速度为5℃／min时,合成的样品微观结构较好,孔道分布均匀,且长程有序化程度高。     

由稻壳炭合成介孔二氧化硅

以稻壳发电残渣稻壳炭的碱提取液为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,在碱性条件下通过溶胶-凝胶方法合成多孔二氧化硅前驱体。获得的前驱体采用萃取的方式脱除模板剂,合成产品采用低温氮气吸脱附、XRD、TEM、白度仪等手段进行了表征,确证得到的产品为高比表面、有序介孔二氧化硅。讨论了前处理和脱模方式对合成产物结构和性质的影响。