掺杂剂对聚苯胺/二氧化钛复合薄膜氨敏特性的影响

室温条件下,采用平面叉指电极式器件,运用原位化学氧化聚合和静电力自组装相结合的方法分别制备了盐酸掺杂和对甲苯磺酸掺杂聚苯胺/纳米二氧化钛(PANI/TiO2)复合薄膜气体传感器,并通过电子扫描显微镜(SEM)对薄膜进行了分析表征,研究了其在常温下对NH3气的敏感特性。实验结果表明,盐酸掺杂PANI/TiO2复合薄膜较对甲苯磺酸掺杂PANI/TiO2薄膜具有更好的灵敏度和响应恢复特性以及更好的稳定性。该研究有助于开发低功耗、高灵敏度的NH3气体传感器。     

聚吡咯薄膜的制备及其氨气敏感特性的研究

运用聚电解质自组装膜对基片表面进行化学改性,通过原位聚合法及自组装方法在基片表面沉积聚吡咯薄膜,利用紫外可见分光光度计(UV-Vis)和原子力显微镜(AFM)对聚吡咯薄膜进行了分析表征。采用平面叉指电极制备了PPy薄膜气体传感器,研究了其在常温下对有毒气体NH3的敏感性及对-30℃~+60℃温度范围内、5.9% R.H~59.6% R.H范围内的湿度其敏感特性的变化,讨论了薄膜沉积时间对气敏特性的影响。结果表明,该传感器对浓度为0~141 ppm的NH3具有较高的灵敏度,对氨气的响应及恢复特性也很好,当沉积时间为20 min时,该传感器的NH3敏感特性最好。     

Ta2O5/MnO2复合湿敏薄膜制备工艺研究

采用钽片阳极氧化和硝酸锰热分解方法，制备Ta2O5/MnO2复合薄膜，研究了电解液种类、浓度（质量分数）、电压对Ta2O5/MnO2复合薄膜绝缘性能的影响。     

MoS2/Zr复合薄膜的制备工艺研究

采用中频磁控溅射及多弧离子镀相结合的复合镀膜工艺,在硬质合金YT14基体上制备了MoS2/Zr复合薄膜.采用扫描电子显微镜(SEM)考察了复合薄膜表面及截面的形貌,利用能谱分析(EDX)薄膜的成分组成.研究了沉积温度、基体负偏压及Zr电流等沉积工艺参数对复合薄膜的结合力、显微硬度、厚度等性能的影响.结果表明:沉积工艺参数对MoS2/Zr复合薄膜的性能影响很大,合理选择沉积工艺参数能够明显提高和改善复合薄膜的性能,并分析了沉积参数对性能的影响机理.在本实验条件下,最佳沉积工艺参数为:沉积温度200 ℃,基体偏压180 V,Zr电流30 A,制备的MoS2/Zr复合薄膜结构致密,其结合力约为60 N,厚度约为2.4 μm,显微硬度约为HV900.     

Au/SiO_2复合薄膜的紫外光还原制备与光吸收性能

通过溶胶-凝胶法,利用紫外光辐射还原金(Au)得到了高均匀性Au/SiO2复合薄膜,并用SEM、TEM、XRD、UV-Vis光谱等手段对薄膜样品进行了性能表征,讨论了紫外光对金纳米粒子的还原机理。XRD结果表明,均匀分散于非晶SiO2中的Au纳米粒子呈现出面心立方多晶相;SEM结果表明,所得到的Au/SiO2复合薄膜中,纳米颗粒的尺寸较小,分布均匀;复合薄膜的UV谱表明,Au纳米粒子的表面等离子共振吸收峰随着焙烧温度的增加以及nAu/nSi的改变,从585nm附近逐渐红移至600nm附近,并逐渐增强,同时,nAu/nSi较大的3个薄膜样品分别在820,900和830nm附近的近红外区出现了吸收。     

V_2O_5/V/V_2O_5薄膜退火条件对其的制备及特性的影响

利用间歇通O2的方式,采用射频磁控溅射法在Si3N4衬底上制备V2O5/V/V2O5复合薄膜,研究了不同原位退火条件对薄膜阻值及电阻温度系数(TCR)的影响。结果表明,经过退火处理后的V2O5/V/V2O5复合薄膜方阻值大大降低,电阻-温度曲线呈现良好的线性特性,并具有高TCR值及优良的电学稳定性。利用X射线光电子能谱(XPS)对退火后的V2O5/V/V2O5复合薄膜表面进行V、O元素分析,结果表明,V2O5/V/V2O5复合薄膜各层间的扩散效果显著影响薄膜表面不同价态V离子的含量,低价V离子会随着退火温度的升高及退火时间的延长而增多,薄膜表面对水分子的吸附也随之变强。在实验结果的基础上,利用扩散理论阐述了退火条件对V2O5/V/V2O5复合薄膜电学性能影响的机理。     

可溶性聚吡咯复合导电薄膜（PPY／PMMA）的研制

通过化学氧化法，在聚甲基丙烯酸甲酯的乙酸乙酯溶液中，实施吡咯的原位聚合反应，生成可溶性的聚吡咯-聚甲基丙烯酸甲酯基体的复合溶液体系，利用溶剂挥发的方法，可以制得有良好力学性能的聚吡咯-聚甲基丙烯酸甲酯基体的复合薄膜，用四电极法测定导电率，在吡咯的含量达到30%时，复合薄膜的导电率达到最大值，达3S/m；该薄膜在空气中有良好的稳定性，并对影响聚合反应的诸因素（温度、时间、基体含量进行试验研究。     

锗—二氧化硅复合薄膜的光电特性

采用射频共溅射技术在石英玻璃和硅片衬底上制备出Ｇｅ－ＳｉＯ２复合薄膜,然后在真空气氛中进行热处理。利拉曼散射、Ｘ射线衍射、ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ透射和反射谱、变温电导测试等手段对薄膜的光、电特性进行了研究。实验结果表明,用热处理的方法可以在薄膜中形成Ｇｅ纳米颗粒,Ｇｅ纳米颗粒的平均尺度约５．０ｎｍ时,薄膜的光学带宽约１．４２ｅｖ,电导激活能的最小值约为０．４３ｅｖ。     

TiO2与聚合物复合薄膜的制备及表征

以钛酸丁酯[(C4H9O)4Ti]为前驱物制备了TiO2胶体，采用离子自组装的方法在普通载玻片表面制备了透明的TiO2纳米粒子／聚4苯乙烯黄酸钠（PSS）复合薄膜，随着镀膜次数或薄膜厚度增加，TiO2/PSS薄膜的透光率呈周期性变化；透射电镜（TEM）测试结果表明，薄膜均匀，薄膜中的TiO2呈板钛矿，光电子能谱仪（XPS）实验结果表明薄膜中含有Ti、O、C元素，载玻片表面完全被TiO2纳米薄膜所覆盖。     

MgAl/PbPc/Cu有机薄膜二极管的制备与气敏特性分析

选用酞菁铅作为有机半导体气敏材料,用真空热蒸镀、磁控溅射等镀膜方法制备器件,所制备薄膜二极管的结构为MgAl/PbPc/Cu,使用Keithley 4200半导体测试仪与气敏测量系统分析器件肖特基二极管的气敏特性,通过对电流-电压特性的实测数据进行深入的理论分析,比较出器件对不同浓度NO2气体的敏感程度.经过测试结果可知:当器件置于10-5的NO2气体74 min后,正向电流减小65倍,对应的MgAl/PbPc肖特基势垒高度约上升了20 meV.同时由于被吸附NO2气体的PbPc薄膜少数载流子电子数目的增加,导致器件的反向电流增加4倍.     

In2O3/TiO2室温氢气传感器及其优异的氢敏性能

为改善纳米TiO₂传感器在室温下对H₂虽有快速响应但恢复过慢的问题,引入商业纳米In₂O₃对其进行改性。分别采用压片法和阳极氧化-沉积法制备了In₂O₃/TiO₂纳米复合压片薄膜和In₂O₃/TiO₂纳米管阵列,并将其应用于氢气传感器,研究了其室温氢敏性能。采用扫描电镜、X射线衍射、比表面积测试等方法对样品进行了表征,并研究了不同电极(Ag、Pt、Pd)、不同热处理温度及不同质量分数的In₂O₃对复合传感器室温氢敏性能的影响。结果表明,与纯TiO₂传感器相比,复合传感器扩大了氢气的检测范围,室温下可检测到体积分数1×10^-6～1×10^-3的氢气,且恢复时间大大缩短。其中,以Pt为电极,经600℃退火的质量分数为20%的In₂O_3<...     

复合氧敏材料的瞬态特性研究

将氧化物氧敏材料ＴｉＯ２与Ｎｂ２Ｏ５复合化，研究其氧敏瞬态特性及与环境温度、气流转换频率的关系，并指出采样方法对瞬态特性的。在无贵金属催化条件下，烧结型复合氧敏材料的响应时间可达６０ｍｓ，对材料的结构及响应机理进行了分析和初步探讨。     

PZT/Fe3O4复合薄膜的制备及磁性和铁电性研究

用溶胶-凝胶方法制备了Pb（Zr0.5Ti0.5）O3-Fe3O4复合薄膜。XRD研究表明，Pb（Zr0.5Ti0.5）O3呈完全（100）取向，而Fe3O4颗粒则呈完全随机取向。在室温下探测到了共存的磁性和铁电性。铁电性测试结果表明，在9V的测试电压下，薄膜的Pr值为1．5／μc／cm^2。而磁性测量的结果表明，在1．5 T的外磁场作用下，薄膜的剩余磁化强度和饱和磁化强度分别为0．67emu／cm^3和3．5emu／cm^3。通过铁电材料Pb（Zr0.5Ti0.5）O3与磁性纳米Fe3O4粒子的复合获得了室温共存的铁电性和磁性。     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜的研究

采用溶胶-凝胶方法制备纳米TiO2薄膜,以钛醇盐为前驱物,不同的螯合剂、溶剂和催化剂为原料,通过改变原料配比及实验条件对纳米TiO2薄膜的制备过程的影响进行探讨,从而取得制备纳米TiO2薄膜的最佳原料配比、工艺过程和控制条件.实验结果表明,当去离子水与钛醇盐摩尔比为2.5,乙醇与钛醇盐摩尔比为18,螯合剂与钛醇盐摩尔比为1.2,pH根据需要取3-5,水解温度25-35℃,热处理温度450℃,能够得到稳定的溶胶镀膜.     

纳米CuO-SnO2 气敏粉体的制备及气敏特性研究

用So l-Ge l 法制备了纳米级的CuO -SnO₂ 气敏粉体, 所得粉体制作的气敏元件有较好的气敏性能。在不同的加热电压下进行实验研究, 对不用浓度配比制成的气敏元件进行气敏性能测试。通过对所得粉体的表征可知, 用So l-Gel 法制备出的CuO-SnO₂ 气敏粉体是纳米级的, 比表面积大, 活性好, 其最佳热处理温度为650 ℃, 测试结果得出CuO 摩尔分数为4 %的CuO-SnO₂ 气敏元件有较好的灵敏度和较高的选择性, 并且对CO₂ 的灵敏度和选择性比较突出。     

CH3 NH3 PbI3/TiO2 复合纳米线制备及表征

采用水热法合成了纯锐钛矿TiO_2纳米线,并以此为模板结合滴涂法制备了CH_3NH_3PbI_3/TiO_2异质结复合纳米线.首先通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)等分析测试手段对样品的结构和形貌进行表征.然后利用拉曼光谱对样品的分子结构进行了研究.最后通过采集紫外一可见一近红外(UV—Vis—NIR)吸收光谱,对样品的的光谱响应性能进行了分析.结果表明:CH_3NH_3PbI_3与TiO_2纳米线复合形成了异质结结构,此复合物作为光催化剂不但可以解决传统TiO_2体系吸收可见光谱带窄的缺点,将光谱范围从紫外扩展到了近红外,还可以减少光生电子与空穴复合机率,有利于提高光催化活性.     

磁控溅射制备Ti-Zn-O复合薄膜及其光学性质研究

TiO2是作为一种宽禁带半导体材料可作为紫外器件,但因其间接带隙结构、禁带宽度仅为3.0eV等特点,严重影响其应用范围。本文利用共溅射技术,通过Zn掺杂,在K9玻璃基底上制备了Ti-Zn-O复合薄膜,并研究了Zn溅射功率对其结构及光学性质的影响。结果显示：所制备的薄膜为ZnTiO3和不饱和TiO2的复合结构,随着Zn粒子的溅射能量增加,晶粒尺寸和表面粗糙度增加,并可将薄膜本征吸收边蓝移至3.61eV。     

MXene/PI复合薄膜的结构及碳化行为

选择二维过渡金属碳化物Ti₃C₂ MXene为增强体,与聚酰胺酸共混固化制成不同含量的MXene/PI(MXPI)复合薄膜,并研究其在氮气氛围、800～1200℃温区下的结构变化与碳化行为.结果表明：Ti₃C₂ MXene用量为2%(质量分数)时,所得MXPI-2复合薄膜的热稳定更好,1200℃时的热失重率约为43.44%;经碳化所得碳膜以乱层石墨相为主,结构缺陷较少,具有一定的柔韧性,这将有助于推动碳膜在电子领域的广泛应用.     

镍基纳米碳管/二氧化钛复合镀层的制备及性能

为了改善金属基材的表面性能,以钛铁矿为原料,利用微波等离子体化学气相沉积法制备了纳米碳管/二氧化钛复合粉体.采用复合电泳电沉积法在不锈钢基体表面制备了镍基纳米碳管/二氧化钛复合镀层;利用扫描电镜、X射线衍射仪、数显维氏硬度计和电化学测试等手段研究了纳米碳管/二氧化钛复合粉体对复合镀层结构和性能的影响.结果表明纳米碳管/二氧化钛复合粉体的加入有效地减小了复合镀层中镍的晶粒尺寸,促进了金属镍沿(111)晶面择优取向生长,改变了镍的电沉积层结构,提高了镀层的硬度,改善了镀层的耐腐蚀性能;在复合粉体的作用下,复合镀层的硬度与纯镍镀层相比提高了110%,腐蚀电位正移了23mV,腐蚀电流密度减少了0.991微安/平方厘米.     

SnO2 - CdO复合薄膜的制备及其光电性能研究

使用射频磁控溅射技术,以原子百分比为4:1和1:4的SnO₂和CdO制备了SnO₂- CdO复合薄膜.XRD分析表明, SnO₂- CdO(4:1)复合薄膜为SnO₂(310)和Cd₂SnO₄(011)的混合相多晶结构,且结晶性能良好.随着氧流量的增加,薄膜的择优生长方向由SnO₂(310)转变为Cd₂SnO₄(011).薄膜在可见光和近红外光范围内的最高透过率达到95%和91%, 最高平均透过率达到87%和85%, 光学带隙在3.80～3.90 eV范围内变化.电阻率随着薄氧流量的增加而下降,最低为0.133 Ω·cm.薄膜的厚度约为330 nm, 其表面由大量分布均匀的球形颗粒组成.原子百分比为4:1的SnO₂- CdO复合薄膜的光电性能优于原子百分比为1:4的SnO₂- CdO复合薄膜.