铝合金表面制备TiO_2薄膜及其性能

采用溶胶凝胶法,以钛酸丁酯、聚乙二醇、乙酰丙酮、三乙醇胺等为实验原料,利用自制的浸渍提拉装置在铝合金基底上制备TiO2薄膜。使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征TiO2薄膜的结构和形貌,以甲基橙溶液的光催化降解为反应模型,评价了TiO2薄膜的光催化活性。结果表明,采用三乙醇胺和乙酰丙酮制备的TiO2薄膜均为锐钛矿相;较三乙醇胺相比,乙酰丙酮做水解抑制剂制备的TiO2薄膜形貌平整,表面龟裂少,结构致密,样品的光催化效果好。     

超薄SnO_2修饰Cu_2O多孔薄膜的可见光光电化学性能

在FTO(即掺杂氟的Sn O2透明导电玻璃)基底上采用两步恒流电沉积,得到厚度约500 nm的金属Cu薄膜,然后置于Sn O2溶胶中浸渍并经175°C加热氧化,制得由超薄Sn O2修饰的Cu2O多孔薄膜。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电镜(SEM)和漫反射–紫外可见光谱(UV-Vis DRS)表征了试样的结构、形貌及光学性质。通过在0.2 mol/L Na2SO4溶液中测试样品在可见光和零偏压下的光电流,分析了薄膜的光电化学性能。结果表明,超薄的Sn O2修饰层能显著增强Cu2O多孔薄膜的光电化学性能。在Sn O2溶胶中浸渍10 s所制备的超薄Sn O2修饰Cu2O多孔薄膜,其光电流密度是Cu2O未修饰薄膜的4倍。     

纳米氧化锌阵列的制备及发光机理研究

首先采用溶胶-凝胶法获得了Zn O晶种层薄膜,基于Zn O种子层的基础上,通过水热法制备出取向度高、分散性良好的纳米Zn O阵列。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和紫外可见分光光度计(PL)等对样品的形貌、结构、光学性质进行了表征。结果表明:制备的样品为六方纤锌矿结构,沿(002)晶面择优生长。样品在371.5 nm处有着较强的特征吸收及紫外吸收能力,PL图谱显示样品在387 nm处有一个较高的紫外发光峰,并在468 nm处出现了比较微弱的蓝光发射峰。最后解释了纳米Zn O阵列的微观发光机理。     

纳米二氧化钛薄膜光催化剂的合成及特性

研究采用溶胶-凝胶技术以载玻片为基质制备了纳米TiO2薄膜,向溶胶中添加乙酰丙酮后改善了溶胶的稳定性及薄膜的牢固性。用扫描探针显微镜(DFM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)及X射线光电子能谱(XPS)对薄膜进行了表征。结果表明:扫描探针显微镜(DFM)观察到薄膜中颗粒的粒径为20~40nm,X射线衍射(XRD)表明TiO2为锐钛型,用红外光谱(IR)表征了溶胶及粉末样品的物性并探讨了反应的机理,X射线光电子能谱(XPS)结果显示薄膜中除含有Ti、O元素外,还有少量从玻璃表面扩散至薄膜中的Na和Si元素。TiO2薄膜对光降解甲基橙水溶液具有很好的光催化性,通过掺SnO2、酸处理途径明显提高了其性能。     

Cr（acac）3的制备及其谱学性能研究

本文利用CrC13·6H2O和配体乙酰丙酮反应合成乙酰丙酮铬,通过正交试验确定最佳的反应条件。对样品进行X衍射图谱、紫外-可见吸收光谱、红外吸收光谱以及拉曼光谱等光学性质表征。结果表明,制得的乙酰丙酮铬属于单斜晶系,配合物的紫外特征吸收峰属于π→π＊跃迁和n→π＊。跃迁,其红外及拉曼的特征谱图表明,分子内部以乙酰丙酮羰基O原子与Cr（Ⅲ）配位。结合光谱分析,表明实验条件下乙酰丙酮铬相关的结构特征良好。     

Zn2+/ZnO掺杂TiO2光催化膜的制备及超亲水改性

为了提高TiO2光催化薄膜的利用效率,实验分别采用金属离子Zn2+和其氧化物ZnO掺杂TiO2的方法,制备以TiO2为基体的复合光催化薄膜。利用简单易行的溶胶凝胶法,一种是将Zn2+、ZnO掺杂于TiO2溶胶中,分别制备金属、半导体氧化物掺杂的混合溶胶,采用浸渍提拉的方法以玻璃片为载体涂膜,然后用马弗炉进行热处理制得样品。另一种是利用S iO2对2种掺杂的复合TiO2薄膜进行表面处理改性后,热处理得样品。将所得样品进行接触角、紫外-可见分光光度计、红外、AFM测试,对其性能进行表征。结果表明:Zn2+的掺杂量为0.1 g时,测试结果比较理想;经过S iO2表面处理过的Zn2+/TiO2复合光催化膜的超亲水性最好,水滴刚滴上,静态接触角几乎为0;°ZnO/TiO2复合光催化膜的吸光性能最高,但透过率较低,透明性比较差。     

聚酰亚胺/二氧化钛复合薄膜的制备及性能研究

以联苯四甲酸二酐(BPDA)与4,4'-二氨基二苯醚(ODA)为单体,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,制备出高粘度的聚酰胺酸溶液,然后将钛酸丁酯-乙酰丙酮溶液逐滴滴加均匀分散至聚酰胺酸溶液中,将PAA在玻璃板上涂膜经过高温亚胺化处理,最后制备PI/Ti O2复合薄膜。利用扫描电镜、傅里叶红外光谱对复合薄膜的化学结构进行表征;通过拉伸试验对复合薄膜的力学性能进行研究;采用热失重(TG)测试,对复合薄膜的热学性能进行表征。最终结果表明,所制备的复合薄膜中存在纳米Ti O2的空间网络结构,并且纳米Ti O2在薄膜中均匀分布,在Ti O2含量为2%左右时,复合薄膜的综合性能最优。     

纳米ZAO复合粉体的制备及性能表征

以Zn(Ac)2·2H2O和Al(NO3)3·9H2O为原料,用溶胶-凝胶法制备了ZnO/Al2O3(ZAO)复合粉体.研究了Al2O3掺杂浓度、锌离子浓度、反应温度、pH值、反应时间和烧结温度等对粉体平均粒径的影响,用正交实验得到最佳制备方案.用激光粒度分析(LPA)、能谱分析(EDAX)、热重-差热分析(TG-DTA)和X-射线衍射分析(XRD)对粉体的性能进行了表征.结果表明:制备的纳米ZAO粉属于六方晶系纤锌矿结构.其X-射线衍射图谱中并没有氧化铝的衍射峰,Al3 取代了Zn2 的位置,形成固熔体.Al2O3掺杂浓度、锌离子浓度、pH值和烧结温度等对粉体平均粒径的影响较大,在最佳条件下,制得的ZAO复合粉体粒径分布均匀、平均粒径约为22 nm.     

溶胶-凝胶法制备ZnO多孔薄膜

以聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG2000)为模板剂,醋酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O)为前驱体,乙醇为溶剂,二乙醇胺[NH(C2H4OH)2]为络合剂,通过溶胶凝胶法在玻璃基片上制备了ZnO多孔薄膜。利用红外光谱,热重差热分析及扫描电镜等测试方法对薄膜的结构和特性进行了分析。探讨了样品在溶胶凝胶及煅烧过程中的物理化学变化。研究了前驱体浓度、PEG2000加入量及不同水浴温度对薄膜结构和性能的影响。结果表明:当m[Zn(CH3COO)2]/m[PEG2000]=9.43∶1(质量比),将溶胶在70℃水浴下处理1h,最终可制得具有一定多孔结构的ZnO薄膜。     

用于复合型薄膜电极的TiO2-ZnO复合溶胶的研究

为了制备TiO2-ZnO复合型薄膜电极,本研究采用了不同Ti/Zn摩尔比,探讨TiO2与ZnO溶胶混合方法对TiO2-ZnO复合型薄膜结构与性能的影响.溶胶制备方法为溶胶-凝胶法( sol-gel),两种复合溶胶的Ti/Zn摩尔比为3∶1及1∶1.对两种混合溶胶分别进行了差热-热重分析(TG-DTA)及XRD分析.测试结果表明:Ti/Zn(摩尔比)=3∶1复合溶胶的差热-热重曲线在370℃和415℃两个温度点出现较为明显的放热峰.对应XRD分析中也显示热处理后的溶胶中出现了锐钛矿和偏钛酸锌这两种晶相,Ti/Zn(摩尔比)=1∶1复合溶胶的差热-热重曲线仅在450℃出现一个明显放热峰,其对应XRD分析显示,在各个热处理温度下,该复合溶胶仅含有唯一晶相偏钛酸锌.两种混合溶胶测试分析表明,以直接混合TiO2及ZnO溶胶的方式,薄膜中将会出现偏钛酸锌,偏钛酸锌具有高介电常数,即具有较低的绝缘性能和较高的导电性能,用于半导体薄膜中可能会有益于光电性能的提高.本文还采用Ti/Zn(摩尔比)=3∶1混合溶胶在未腐蚀和已腐蚀玻璃载体上进行了镀膜实验,对热处理后的样品进行了表面及断面的SEM研究,发现采用分步热处理方式,可以得到较为理想的薄膜,基体腐蚀与否对薄膜和基体的结合性甚微.     

利用Sol-Gel法与水热合成法制备纳米TiO2及其光催化活性研究

以Sol-Gel法及水热合成方法制备了纳米TiO2,利用XRD进行了表征,以太阳光为光源,通过对亚甲基蓝溶液的降解反应,考察了两种方法所得样品的光催化活性。结果表明,利用水热合成法制备的锐钛矿型TiO2具有更小的粒径,而通过溶胶-凝胶制得的样品为混晶型TiO2,对亚甲基蓝降解具有较高的光催化活性。     

以无机盐为原料溶胶-凝胶工艺制备LaAlO3薄膜

以无机盐为原料 ,利用溶胶 -凝胶工艺在硅衬底上制备了LaAlO3薄膜。La(NO3) 3·6H2 O和Al(NO3) 3·6H2 O的冰醋酸溶液通过试剂交换形成金属醋酸盐的冰醋酸溶液 ,乙酸酐 (CH3CO) 2 O能除尽硝酸根和结晶水 ,乙酰丙酮 (AcAc)部分取代醋酸盐分子中的醋酸根形成的M(OAc) 3-x(AcAc) x 其部分水解形成M(AcAc) 3-x(OH) x。而M(AcAc) 3-x(OH) x 聚合并与甲纤维素 (MCL)形成线状结构使LaAlO3溶胶易于成膜 ,凝胶LaAlO3薄膜经过 65 0～ 75 0℃ ,30min退火形成立方钙钛矿结构。薄膜的折射率为 1.74～ 1.95 ,介电常数为 2 3～ 2 6,介电损耗(tanδ)在 2 .1× 10 - 4 ～ 2 .4× 10 - 4 之间     

铜、锌共掺杂二氧化钛薄膜的制备及光催化活性

以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了Cu2+、Zn2+共掺杂TiO2薄膜,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)对其进行表征.结果表明,Cu2+、Zn2+掺杂促进了TiO2晶相的转变,引入铜锌离子之后TiO2的禁带宽度由3.37 eV减少至3.28 eV.SEM表明Cu2+、Zn2+共掺杂TiO2薄膜晶粒比纯TiO2更加细小.XPS分析证实了制备的铜锌共掺杂TiO2,锌以二价氧化价态存在.以亚甲基蓝为模拟污染物,对其进行光催化降解实验,结果表明:Cu2+、Zn2+共掺杂的协同作用使TiO2薄膜的光催化活性显著提高.     

溶胶-凝胶法制备ZAO薄膜及其结构与光学性能分析

以Zn（CH3COO）2·2H2O和Al（NO3）3·9H2O为主要原料，采用溶胶一凝胶法结合旋涂工艺以ITO玻璃为衬底制备获得掺Al型氧化锌透明导电薄膜（Zn2Al0.6O）。分别采用XRD和分光光度计测试分析了所制各薄膜的结构和透射光谱，并计算了薄膜的平均晶粒尺寸和光学带隙。结果表明，所制备薄膜为ZAO薄膜：薄膜平...     

溶胶–凝胶法制备Cu_2ZnSnS_4薄膜及其太阳能电池器件

以金属盐和硫脲为原料、水和乙醇的混合液为溶剂,采用溶胶–凝胶滴涂法制备出Cu2Zn Sn S4(CZTS)薄膜。结果表明:所得薄膜为Kesterite相CZTS纳米晶,但含有少量的Sn S2杂质,薄膜中含有大量的CZTS纳米棒,薄膜组成Cu:Zn:Sn:S的元素摩尔比为1.6:1.2:1.0:3.4,为贫铜富锌比例,但存在杂质Cl–,薄膜带宽约为1.56 e V。该薄膜未经硫化,即用于组装CZTS薄膜太阳能电池器件,其结构为钠钙玻璃/ITO/Ti O2或Zn O/Cd S/CZTS/Ag电极,器件中的Ti O2和Zn O均用溶胶–凝胶法制备。器件具有光伏效应,开路电压Uoc为267 m V,短路电流密度Jsc为0.025 m A/cm2,填充因子fF为32%。     

可磁分离Cu2O光催化剂的制备与光催化活性

采用共沉淀法制备了镍锌铁氧体,水合肼还原法制备了镍锌铁氧体负载Cu2O可磁分离光催化剂。采用X射线粉末衍射(XRD),高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对所制得的样品进行了表征;并以甲基橙为降解对象,考察了镍锌铁氧体负载Cu2O可磁分离光催化剂的光催化性能。结果表明:Cu2O/镍锌铁氧体复合粉体对甲基橙溶液有较高的降解能力,重复使用4次光催化效率仍保持在81%,而且Cu2O/镍锌铁氧体光催化剂可通过外加磁场进行分离,具有较好的应用前景。     

溶胶-凝胶旋涂法制备ZnO∶Cd薄膜

溶胶-凝胶法是一种有效制膜技术,以二水合醋酸锌Zn(CH3COO)2·2H2O为前驱体,以乙二醇甲醚CH3OCH2CH2OH为主要溶剂,以乙醇胺C2H7NO作为稳定剂制备溶胶溶液.将滴有此溶胶溶液的基片放入旋转涂覆机旋转,再在表面滴入氯化镉( CdCl2·2.5H2O)溶液,然后对基片进行热处理.经X-射线衍射测量,发...     

ZnO-TiO2微/纳米纤维的制备

本文以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为络合剂与醋酸锌[Zn(CH3COO)2],钛酸四正丁酯(Ti(C4H9O)4反应制得前驱体溶液,利用静电纺丝法制得PVP/TiO2/Zn(CH3COO)2复合纤维,分别在不同温度下煅烧后得到ZnO-TiO2微/纳米纤维,并对所制得的微/纳米纤维的结晶度、纯度和表面形貌,分别采用差热-热重分析(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)X射线光电子能谱(XPS)分析等分析测试手段进行了表征。     

太阳能电池用减反射膜的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备出纳米多孔SiO2减反射薄膜样品,考察了薄膜制备工艺对其透过率的影响,并用紫外-可见分光光度计对薄膜的光学特性进行表征。研究结果表明,乙醇-盐酸溶液滴入乙醇-正硅酸乙酯溶液、陈化4天、正硅酸乙酯∶乙醇∶水摩尔比为1∶20∶4,单层SiO2膜具有较好的减反射效果,最大透过率可提高4%。     

乳化液膜法制备草酸锌微细颗粒

采用乳化液膜法制备出草酸锌微细颗粒,乳化液膜体系以煤油为油相,以含量高于95%的二-(2-乙基己基)磷酸酯为载体,选取丁二酰亚胺类表面活性剂T155为膜相稳定剂,内、外水相分别为草酸和硝酸锌溶液,外水相Zn2 透过膜相与内水相草酸结合生成草酸锌微细颗粒。反应在40min时基本平衡,Zn2 萃取率达到90%。实验考察了反应条件对产物粒径的影响,研究表明,粒径随表面活性剂用量的增加、油水比(O/A)的增大而减小,外水相Zn2 浓度的降低可以有效地减小颗粒的粒径。TG、SEM和XRD分析证明合成产物是含两个结晶水的均匀草酸锌颗粒。将制得样品在500℃下煅烧2 h得到粒径均匀的六方纤锌矿晶系ZnO颗粒。