硅表面十六烯薄膜的制备与表征

利用机械与化学结合的方法实现了硅基底上的可控自组装（“割草种花”思想）,为纳米尺度结构的构筑提供了一定的实验基础．基于金刚石刀具切削的自组装加工技术,在氢终止的硅表面上制备了十六烯自纽装单分子膜,并利用原子力显微镜（AFM）和X射线光电子能谱（XPS）对自组装膜进行了检测和表征,证明这种方法能够方便快捷地实现硅基底上的可控自组装;并用AFM检测了十六烯薄膜的黏着力,分析了可能导致其变化的原因,根据黏着力的变化也说明切削区域生成了自组装膜。     

LBL技术改善薄膜性能的研究进展

在塑料薄膜上将高分子和各种功能的无机纳米粒子通过层层吸附自组装技术进行组装,制备厚度可控和稳定性好的有机/无机纳米涂层,可大幅度提高薄膜的性能。本文介绍了LBL技术制备纳米涂层对塑料薄膜阻隔性和抗菌性的影响,并对利用LBL技术改善薄膜性能的发展趋势做了展望。     

静电自组装铁电复合超薄膜及特性研究

将极化处理后充负电荷的聚偏氟乙烯（PVDF）有机铁电聚合物薄膜经溶解,与BaTiO₃无机纳米粉体形成良好分散的PVDF-BT荷电阴离子溶液和聚二丙烯基二甲基氯化铵（PDDA）聚阳离子溶液,通过静电作用在石英基片上交替自组装PDDA/PVDF-BT铁电复合超薄膜. 采用石英晶体微天平（QCM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射分析（XRD）对该铁电复合超薄膜进行了表征. 研究结果表明：自组装12层PDDA/PVDF BT铁电复合超薄膜厚度为82nm,且静电自组装过程均匀,复合超薄膜表面平整、致密,无机纳米颗粒规整并均匀地覆盖在石英基底表面. 通过在PDDA/PVDF复合超薄膜间引入BaTiO₃无机纳米铁电粉体,可实现对超薄膜内部结构以及膜厚度的控制,极化强度可提高到约3μC/cm².     

自组装纳米超薄膜研究进展及其应用

纳米超薄膜指薄膜厚度处在纳米数量级的薄膜。纳米级超薄膜具有导电、电致发光、光电转换等多种功能，可用于制备传感器、太阳能电池以及光通讯元件，近年来受到广泛重视。自组装是制备多层纳米超薄膜的一种方法，它制备的超薄膜是高度有序和具有方向性的超薄膜。本文就自组装制备纳米超薄膜技术的发展进行了详细的介绍，并对纳米超薄膜的应用发展进行了探讨。     

层状自组装聚苯胺纳米复合电致变色薄膜的制备与性能

质轻、柔性、多色电致变色材料是柔性电致变色显示技术实用化、进而取代目前阴极射线管和液晶显示技术的关键。主链共轭型本征态导电聚合物聚苯胺因其原料来源广泛、转换电势低、变色范围宽、易于制成柔性薄膜而成为制备全固态柔性电致变色器件的首选材料。基于静电作用的层状自组装技术，能在分子层次上实现诸多材料的复合，并实现结构与性能的调控，因此成为设计组装具有特定性能的聚苯胺纳米复合电致变色薄膜的重要方法。讨论了层状自组装聚苯胺纳米复合电致变色薄膜的制备与性能，认为采用结构与性能可控的纳米结构层状自组装技术制备聚苯胺纳米复合电致变色薄膜是提高其综合性能并最终实用化的重要途径。     

可反应表面修饰银纳米微粒的制备及组装

合成了功能化的修饰剂双11-十一烯基二硫代磷酸，以此为修饰剂，NaBH4还原可溶性银盐的水溶液制得了功能化的银纳米微粒，并通过氢化硅氢化反应组装银纳米颗粒薄膜。采用透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）、傅立叶红外吸收光谱（FT-IR）、原子力显微镜（AFM）和X-光电子能谱（XPS）对所制的纳米微粒及组装的薄膜进行形态和结构表征，结果表明：银纳米颗粒为球形，无团聚现象，纳米微粒表面带有可反应的C=C双键不饱和官能团；组装后纳米微粒团聚长大，是通过Si-C键与基底结合。     

疏水性硅烷复合膜修饰的铜合金表面的防腐性能

采用自组装方法,在铜合金表面首先制备了6-（3-三乙氧基硅基丙基）氨-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇单钠盐（TES）自组装薄膜,然后用正辛基三甲氧基硅烷（OTES）或十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）对TES修饰的铜合金表面进行硅烷化处理,得到了具有疏水功能的复合自组装薄膜。通过傅里叶变换红外光谱（FT—IR）、接触角、循环伏安、极化曲线和扫描电子显微镜（SEM）对铜合金表面的自组装薄膜进行了表征。结果表明,与未处理的铜合金相比,经复合自组装薄膜修饰的铜合金表面接触角由89．4°上升到123．7°,提高了铜合金表面的疏水性;FT—IR表明了复合自组装薄膜在铜合金表面的形成;SEM测定结果表明该方法成功地在铜合金表面获得均匀致密的有机硅烷复合膜;循环伏安及极化曲线测试均表明了该复合膜有效地提高了铜合金的耐腐蚀能力。     

硅油两步脱水法可控制备纳米二氧化钛透镜

利用纳米粒子由下而上的组装来制备具有亚波长特征结构的新材料已成为操控并利用光的重要手段。本研究报道了一种新的纳米组装技术——即硅油两步脱水法, 该方法利用油水界面的流变性和限制效应, 实现了可批量、高重复性地将15 nm的二氧化钛(TiO₂)纳米粒子组装成具有高折射率、高透明度的光学材料, 并对其组装过程及机理进行了详细的分析。此外, 该方法还可实现TiO₂纳米粒子与其他纳米材料, 如金(Au)纳米粒子、Au纳米棒、Au纳米立方块或氧化石墨烯之间均匀的复合, 制备出TiO₂/Au或TiO₂/氧化石墨烯复合材料。其中, TiO₂纳米粒子的复合可使Au纳米粒子、Au纳米棒或Au纳米立方块的表面等离子体吸收峰产生显著的红移, 表明该组装法为未来制备功能性复合光电器件提供了有效的途径。     

石墨烯纳米复合多层薄膜的制备及应用

层层自组装技术制备的石墨烯纳米复合多层薄膜不仅拥有石墨烯优异的摩擦学、电学、热力学性能,且可基于协同效应产生新的特定功能如光催化活性、超润滑特性、抗菌活性等。根据多层复合薄膜的组装实质,从共价键和非共价键组装角度对石墨烯纳米复合多层薄膜的制备方法进行了综述,介绍了石墨烯复合薄膜在生物医学、电子器件、传感器等领域的应用,并对石墨烯复合薄膜的发展进行了总结和展望。     

反应溅射掺锡氧化铟薄膜成份与结构的研究

本文介绍了采用直流磁控反应溅射技术，在氩氧混合气体条件下制备掺锡氧化铟薄 膜（简称 ＩＴＯ膜）的工艺。给出的 ＤＰＳ、ＡＥＳ、ＸＰＣ的分析结果表明： ＩＴＯ薄膜 的成份为 Ｉｎ＿２Ｏ＿３和 ＳｎＯ＿２组成；其 ＩＴＯ薄膜为立方结构。     

基于锆钛酸铅薄膜的变形镜微致动器

以锆钛酸铅（PZT）薄膜作为驱动材料,制备了变形镜的微致动器阵列．使用有限元软件对致动器进行了模拟仿真,得到了驱动器上电极尺寸、Si弹性层厚度等参数对致动器性能的影响,获得了最优化的致动器结构．以钙钛矿相的镍酸镧（LNO）作为PZT薄膜在Pt衬底上生长的缓冲层,增强了PZT薄膜的（100）取向,减小了PZT薄膜的内部应力,提高了致动器的驱动性能．最终制备出的1μm厚PZT薄膜驱动的变形镜微致动器,在10V直流电压的激励下,具有2．0μm的变形量．以PZT薄膜作为驱动材料制备的变形镜微致动器阵列,对变形镜致动器的微型化和系统集成度的提高具有重要意义．     

自交联含氟丙烯酸酯共聚物的乳液合成与表征

以十二烷基硫酸钠（SDS）和OP-10为乳化剂,甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFHM）为含氟单体,双丙酮丙烯酰胺（DAAM）和已二酰肼（ADH）为交联单体,采用饥饿态半连续种子乳液聚合方法,合成了一系列自交联含氟丙烯酸酯共聚物乳液。研究了氟单体对酮肼交联的影响以及交联反应对乳胶膜的表面性能以及力学性能的影响,采用FTIR、TEM、接触角测量仪对乳液及乳胶膜性能进行了表征。研究表明,酮羰基和酰肼的交联反应在室温下可以顺利进行;氟碳基团的引入,使一部分酮羰基被屏蔽,在一定程度上阻碍了交联反应的进行;通过引入氟碳基团可以极大地提高涂膜表面的疏水性,降低涂膜的吸水率,提高涂膜接触角;通过交联反应可以有效地提高氟碳乳液的综合性能,当DFHM为7．5％,DAAM为4％时,交联膜的接触角和吸水率分别达到96．8°和8．5％,拉伸强度为24．8MPa。     

Pt／n—n＋-Si电极上化学沉积铁氰化镍薄膜及其应用

在表面外延生长9μm的n型层的磷重掺杂的硅基底n—n＋一Si）结构上沉积约40nm铂（Pt）,经氩气保护673K热处理30min作为半导体电极（Pt／n—n＋-Si）。将半导体电极和铁氰化钾、硫酸镍以及硝酸钠的溶液接触,沉积出稳定的铁氰化镍（NiHCF）薄膜。复合电极与Pt电极组成光电化学电池,在零偏电压条件下,通过测量该电池的光电流可检测过氧化氢。通过循环伏安和X-光电子能谱对NiHCF薄膜进行了分析与表征。     

低温水浴制备ZnO纳米晶薄膜的研究

首先在低温下制备了粒径小于10nm的ZnO纳米晶,然后采用旋口法制备了ZnO纳米晶薄膜,XRD分析ZnO晶相是纤锌矿结构;SEN与AFM表明,纳米晶薄膜在300℃退火后薄膜的厚度明显地减小到130nm（未退火200nm）,粒径明显增大,表面粗糙度减少到3．27nm（未退火4．89nm）;紫外-可见吸收和透射比光谱表明,随着退火温度的增加,吸收边发生了红移,吸收肩更明显,薄膜具有高的透射率（75—85％）,随着温度增加薄膜方阻增大,300℃以下退火方阻增加很小（小于8．5Ω／sq）,400℃以上退火方阻大幅增加（大于21．1n／sq）,假定存在最优退火温度点（300℃）。     

多孔硅基热敏薄膜的制备与性能

对MEMS用具有绝热性能的多孔硅基底上沉积的热敏感薄膜进行了研究．首先用电化学方法制备多孔硅,分别在多孔硅基底和硅基底上通过溅射镀膜方法沉积氧化钒、Cu、Au热敏薄膜,测试多孔硅基底和硅基底上的氧化钒及金属薄膜电阻的热敏特性．结果表明,在多孔硅基底表面沉积的热敏薄膜具有与硅基表面热敏薄膜同样的热敏特性且表现出更高的灵敏度;此外,对沉积在不同制备条件得到的多孔硅上的氧化钒薄膜电阻热敏特性进行比较,发现随着孔隙率和厚度的增加,多孔硅的绝热性能提高,其上沉积的氧化钒薄膜电阻热敏特性增强．     

PZT压电厚膜用PT过渡层的制备及表征

用溶胶-凝胶法在Pt（111）／Cr／SiO2／Si衬底上制备了（100）取向PT过渡层,探讨了制备工艺条件对胛过渡层成膜情况的影响,结果表明,快速热处理工艺制备的PT过渡层结晶较好,而热解时间过长和退火时间过长都会引起铅的损失,造成TiO杂相的出现,从而对PT过渡层的结晶产生不利影响。     

银纳米颗粒单层膜的组装及其SERS特性研究

用柠檬酸三钠还原硝酸银制备银溶胶,再添加己烷和乙醇,银纳米颗粒会组装在水面上。利用LB拉膜机滑障沿水面压缩银纳米颗粒,使得银纳米颗粒紧密有序地排列在水面上。把这层银纳米颗粒转移到硅衬底上,即得到一种密集排列的银纳米颗粒单层膜SERS基底,采用扫描电子显微镜（SEM）研究该基底的表面形貌,并以罗丹明6G（Rh6G）作为探针分子检测其SERS活性,结果表明,银纳米颗粒具有较好的均一性和聚集度,且Rh6G在该单层膜基底上得到了非常好的SERS效应。     

钛表面含银HA／TiO2复合微弧氧化膜的初步制备

本文利用微弧氧化技术,在钛基体表面制备了含银的HA／TiO2膜层,所用电解液由磷酸二氢钠（NaH2PO4·2H2O）、醋酸钙（CH3COO）2Ca·H2O）和氧化银（Ag2O）组成。分别利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）及X射线衍射仪（XRD）对膜层的表面及断面形貌、膜层元素组成及膜层相结构进行了分析。结果显示,所制备的微弧氧化膜主要由Ca、P、Ag、O和Ti几种元素组成,其相组成主要为金红石和锐钛矿型的二氧化钛,并含有羟基磷灰石。膜层中Ag元素的加入,使所得膜层除了可具有羟基磷灰石的生物活性外,还有望具有良好的杀菌作用。     

纳米TiO2薄膜光催化剂的制备及性能研究

以钛酸四丁酯作为前驱体,用溶胶一凝胶法,在玻璃载体上煅烧制备了纳米TiO2薄膜光催化剂,利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等表征技术研究了TiO2薄膜的形貌和特性,其光催化性能用4支20W紫外石英杀菌灯照射TiO2薄膜分解亚甲基兰染料溶液表征,结果表明,该催化剂具有锐钛班红石混合晶相和纳米花状结构,纳米TiO2薄膜的光催化能力随着镀膜层数的增加而增加。     

Y2O2S：Eu^3＋红色荧光粉的SnO2：Sb包覆研究

采用硫融法合成了Y2O2S：Eu^3＋红色荧光粉。用溶胶-凝胶法在其表面包覆了一层SnO2：Sb透明导电薄膜。通过x射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、荧光光谱（PL）和电阻测量等检测手段分别分析了包覆处理对Y2O2S：Eu^3＋的晶体结构、表面形貌、荧光性质以及荧光粉导电性的影响。结果表明：通过该方法成功地在Y2O2S：Eu^3＋表面包覆了一层连续的SnO2：Sb薄膜;当包覆量nSoO2/nY2O2S=6％时,所得到的荧光粉同时具有较高的荧光强度和导电性;当掺杂量DSb/nSn=10％,退火温度为500℃（氧气流中退火1h）时,可以得到导电性较好的荧光粉。