利用PS模板制备多孔SrFe12O19薄膜的研究

本文以提拉浸渍法使用聚苯乙烯(PS)球模板制备了有序多孔结构的锶铁氧体(SrFe12O19)薄膜。将微乳液聚合法合成的PS球,通过提拉浸渍法有序地组装在硅片基板上形成PS模板;使用溶胶-凝胶法制备SrFe12O19前驱体溶胶,再采用提拉浸渍法使SrFe12O19前驱体溶胶填充PS模板的空隙,在900 ℃保温2 h去除PS球后即制得多孔SrFe12O19薄膜。重点研究了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的含量对PS球微观形貌,浸渍时间对PS模板以及多孔SrFe12O19薄膜微观形貌的影响,并对多孔SrFe12O19薄膜的形成机理进行了讨论,建立了相应的模型。结果表明：添加0.2 g的PVP可得到粒径均匀的PS球,且微球之间空隙明显;将硅片在PS球乳液中浸渍10 s可得到单层有序的PS模板;当PS模板在SrFe12O19前驱体溶胶中浸渍10 s时可制备出孔径约200 nm的蜂窝状多孔结构的纯SrFe12O19相薄膜,其表现出优异的硬磁性能：饱和磁化强度为27.9 emu/g,剩磁为15.5 emu/g,矫顽力为2613.4 Oe。     

溶胶-凝胶法制备纳米ZnO多孔薄膜

以聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)为模板剂,醋酸锌(Zn(Ac)2·2H2O)为原料,二乙醇胺为络合剂,通过溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备了纳米ZnO多孔薄膜.利用SEM,IR,TG-DTA等对薄膜的特性进行了表征;探讨了样品在溶胶-凝胶及煅烧过程中的物理化学变化;讨论了Zn的浓度、PEG加入量、热处理等对薄膜性能的影响.结果表明,当Zn的浓度为0.6 mol/L,加入0.5 g PEG2000,将溶胶50℃水浴以及在合适的热处理条件下,最终可制得具有一定多孔结构的ZnO薄膜.     

NiO-Al2O3太阳能选择性吸收薄膜的制备与性能研究

以异丙醇铝和硝酸镍为前驱体,采用溶胶-凝胶法在不锈钢表面制备了NiO-Al2O3太阳能选择性吸收薄膜,表征了薄膜的结构和表面形貌,研究了提拉速度、溶胶中NiO的含量、热处理温度对薄膜光谱选择性吸收性能的影响,初步探讨了SiO2减反层对Ni0-Al2O3薄膜选择性吸收性能的影响.结果表明:提拉速度为1 mm/s,NiO质...     

浸渍式提拉法制备TiO2薄膜的微观结构和润湿性

目的研究工艺参数与TiO_2薄膜的微观结构、光学性质及润湿性的关系。方法以钛酸四丁酯为原料,乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶浸渍式提拉法,改变工艺参数(提拉次数、提拉速度),在玻璃衬底上制备了TiO_2薄膜,并通过光学表面形貌仪、紫外可见分光光度计及接触角测试仪分析了不同参数下制备的TiO_2薄膜的微观结构、光学性质和润湿性。结果提拉次数和提拉速度都会影响薄膜的微观结构,提拉2次,提拉速度在3~7 cm/min之间制备的TiO_2薄膜表面平整、致密。在提拉方向上,存在厚度梯度,厚度梯度为1 nm/μm。透射光谱显示TiO_2薄膜在可见光区透明,吸收边与提拉工艺有关,提拉速度为7 cm/min,提拉2次制备的TiO_2薄膜,禁带宽度为3.57 e V,此时,接触角为14.8°。结论提拉速度、提拉次数影响TiO_2薄膜的微观结构、光学性质和润湿性。通过提拉工艺参数的调整,可以制备均匀致密、具有亲水性的半导体TiO_2薄膜。     

不同溶胶-凝胶镀膜技术制备的电致变色WO3薄膜的影响

研究了不同溶胶-凝胶镀膜技术对电致变色WO3薄膜的影响.采用过氧化聚钨酸法配制溶胶,然后通过脉冲电泳沉积和浸渍提拉两种镀膜技术在ITO导电玻璃基底上分别制备WO3薄膜,对比研究了薄膜的微观形貌、结构、光学和电化学性能.结果表明,两种镀膜技术制备的薄膜均为非晶态且厚度相近,约为252 nm;在可见光范围内,脉冲电泳沉积制备的薄膜的光学调制幅度可达80％,比浸渍提拉制备的薄膜高25％;与浸渍提拉法相比,脉冲电泳沉积制备的薄膜具有更高的电化学活性、更快的响应时间和相对低的循环可逆性.     

TiO_2-SiO_2复合薄膜的常温制备及其性能

采用溶胶-凝胶法合成具有锐钛矿型TiO2晶粒的TiO2-SiO2复合溶胶,通过浸渍提拉工艺常温制备TiO2-SiO2复合薄膜。考察正硅酸乙酯(TEOS)用量对薄膜结构及性能的影响。结果表明:随着TEOS用量的增加,溶胶的稳定性降低,薄膜的透光率及光催化活性先增大后减小。在Si:Ti摩尔比为1:8时,复合溶胶与薄膜的综合性能达到最优;与单一TiO2溶胶相比,TiO2-SiO2复合溶胶的平均粒度从44增大到75nm;与单一TiO2薄膜相比,TiO2-SiO2复合薄膜的表面粗糙度增大,对罗丹明B的分解率从46.1%提高到67.0%,对水接触角由16°下降到3°,透光率显著增强。     

Ga2O3薄膜材料氧敏性能的研究

实验以三氯化镓为原料,柠檬酸为络合剂,通过NH3·H2O调节pH值,得到透明稳定的前躯体溶胶,红外光谱分析表明上述溶胶在向凝胶转变过程中,发生镓与柠檬酸的络合,并在干燥过程中依靠氢键形成大分子聚合物.采用提拉涂覆溶胶-凝胶法在多晶氧化铝基片表面形成凝胶膜后,经800℃下热处理,凝胶膜转化为单斜相β-氧化镓陶瓷薄膜.重复镀膜和热处理及超声清洗过程8个～10个周期,最后在800℃下烧结,保温1h,得到粒径为50nm～100nm左右的多孔纳米薄膜.采用自制系统检测β-Ga2O3薄膜的氧敏性能,结果表明Fe掺杂的氧化镓薄膜材料,在400℃～800℃范围内,在理论空燃比附近,电阻突变幅度大于2个数量级,具有较高的灵敏度.     

溶胶-凝胶法制备SiO2减反射薄膜及其耐久性

目的 增加太阳光在太阳能电池玻璃盖板的透过率,以期提高太阳能电池的转换效率。方法 以正硅酸乙酯为原料、乙醇为溶剂、氨水为催化剂,采用碱催化溶胶-凝胶浸渍提拉法,在玻璃表面制备了SiO2减反射薄膜,研究了溶胶中正硅酸乙酯与乙醇物质的量比和提拉镀膜速度对SiO2薄膜光学性质的影响,分析了减反射薄膜的耐久性。结果 碱性溶胶制备的SiO2为非晶相,采用浸渍提拉法在玻璃表面制备的薄膜结构疏松,且存在微裂纹。采用正硅酸乙酯与乙醇物质的量比为1∶20、提拉速度为500 μm/s及正硅酸乙酯与乙醇物质的量比为1∶30、提拉速度为1 000 μm/s制备的SiO2薄膜,折射率分别为1.35和1.33,厚度分别为101.11、102.63 nm,最大透过率分别高于未镀膜玻璃6.57%和6.94%,在400~1 100 nm波长范围内的平均透过率分别高于未镀膜玻璃5.01%和5.34%,表明该薄膜具有优异的减反射性能。玻璃表面制备SiO2薄膜后,水接触角约为5°,具有超亲水性。将未镀膜玻璃及镀膜样品在实验室放置5个月后,采用正硅酸乙酯与乙醇物质的量比为1∶20、提拉速度为500 μm/s及正硅酸乙酯与乙醇物质的量比为1∶30、提拉速度为1 000 μm/s的制备SiO2薄膜的最大透过率分别高于未镀膜玻璃7.50%和6.71%,在400~1 100 nm波长范围内的平均透过率分别高于未镀膜玻璃5.94%和5.59%,表明SiO2薄膜的减反射性能具有较好的耐久性。结论 采用碱催化溶胶-凝胶法在玻璃上制备的SiO2减反射薄膜具有超亲水性及优异的减反射耐久性,在太阳能电池玻璃盖板上具有潜在的应用价值。     

稳定TiO2混晶溶胶的制备及其光催化活性

采用溶胶-凝胶法分别制各了ZrO2溶胶和锐钛矿.金红石型混晶的TiO2溶胶,并将两种溶胶按一定比例混合后浸渍提拉涂膜.利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、粒度测试、扫描电镜(SEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)等分析手段研究了ZrO2溶胶的加入对TiO2混晶溶胶及薄膜的影响,并对薄膜的光催化活性进行了考察.结果表明ZrO2能有效地细化TiO2溶胶中的粒子,并保持稳定,同时还使薄膜的光催化活性得到一定程度的提高.因此,该溶胶在环境净化领域将具有较好的应用前景.     

溶胶-凝胶提拉法制备ITO透明导电膜

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法,利用自制的提拉实验设备于石英玻璃片上制得了ITO(indium tin oxide)透明导电薄膜,并就薄膜的物相结构、微观组织、导电性能及透光性等进行了研究分析.结果表明:薄膜的方电阻和透光性与提拉速度、提拉次数、热处理温度、冷却方式及Sn原子掺杂量等因素有关.当Sn原子掺杂量为12.5%(质量分数)、提拉速度为80 mm/min、经5次提拉且每次提拉后经550℃热处理(炉外空冷)而最终制得的ITO薄膜的方电阻为110 Ω/□,透光率可达90%以上.用溶胶-凝胶法制备ITO薄膜具有工艺简单可控,成本较低且宜于大面积成膜等优点.