纳米多孔金薄膜的力学性能

纳米多孔贵金属材料由于优良的化学性能和高的体积比表面积而有望成为许多应用领域的候选材料,如致动调节器、传感器和催化剂等.     

纳米多孔金的制备方法研究进展

综述了纳米多孔金的制备方法,详细介绍了去合金化法中基体合金的制备方法.结合纳米多孔金孔结构的检测与表征技术,讨论了纳米多孔金在研究过程中存在的问题及发展前景.     

纳米多孔二氧化硅薄膜的制备及其光学性质研究

以正硅酸乙酯(TEOS)为先驱体，采用溶胶-凝胶法，结合旋转涂胶和超临界干燥等工艺，在硅片上制备了纳米多孔SiO2薄膜。XRD和AFM表明该SiO2薄膜为无定形态，具有多孔网络结构，表面均匀平整，其SiO2基本粒子和孔隙的直径为30～40nm。利用椭偏光谱仪测量了SiO2薄膜在波长245～1650nm的椭偏光谱，采用Si／cauchy／rough结构模型对该光谱进行了拟合，获得了SiO2薄膜的厚度和光学常数。SiO2薄膜的厚度为500～1100nm；折射率为1．13～1．21；孔隙率为56％～70％；介电常数为1．9～2．3。     

PECVD法制备纳米多孔SiOx薄膜

目的研究基于等离子体增强气相化学沉积(PECVD)制备多孔SiO_x薄膜的方法。方法以六甲基二硅氧烷(HMDSO)为单体,并通入氧气、氩气,再加入少量的有机物质,通过辉光放电的方式形成等离子体,从而在玻璃基材表面沉积,制备出氧化硅薄膜,再在高温下进行热处理,使氧化硅薄膜中的碳氢键等有机组分被除去,形成孔隙。研究单体与氧气的比例、沉积时间、沉积功率等实验条件对沉积率、形貌、结构以及折射率的影响。结果当放电时间为10 min,放电功率为50 W,氧气与单体的体积比为1︰6时,薄膜沉积速率达到最优值,为14.6 nm/min。伸缩振动的吸收强度随着氧气含量的增加强度降低。经过热处理后,氧化硅表面的平整度得到提升,热处理后断面的形貌发生了变化,出现了断面层开裂的现象。结论通过PECVD沉积SiO_x薄膜,通过加热形成孔隙制备多孔SiO_x薄膜,能将介电常数降低到1.9以下。     

纳米多孔二氧化硅薄膜的制备及性能

以N(C_8H_(15))_4~+OH~-为催化剂,用正硅酸乙脂(TEOS)溶胶-凝胶工艺制备出纳米多孔二氧化硅薄膜。体系的H_2O/TEOS>25,强碱催化使二氧化硅的溶解度增大并使二氧化硅胶粒带负电荷,抑制了二氧化硅的聚合。丙三醇与TEOS的水解中间体Si(OC_2H_5)_4-x(OH)_x及二氧化硅胶粒Si_xO_y(OH)_z~(+n)表面Si-OH形成氢键,抑制了二氧化硅的聚沉。聚乙烯醇(PVA)使粒状二氧化硅溶胶具有网状结构,易于成膜。薄膜由致密结构转化为均匀纳米多孔结构是构成薄膜的二氧化硅胶粒在热处理时聚集和塑性形变的结果。多孔二氧化硅薄膜的折射率为1.27～1.42,介电常数为1.578～2.016,热导率为0.2W/(m·K)。     

纳米多孔氧化硅薄膜的制备和表征

以正硅酸乙酯、异丙醇、去离子水为原料,盐酸、氨水为催化剂,采用溶胶-凝胶、旋转涂胶、老化及超临界流体干燥工艺制备纳米多孔氧化硅薄膜.研究了溶胶-凝胶工艺的影响因素,考察了溶胶粘度和匀胶转速对成膜性能的影响,采用扫描电镜表征了薄膜的表面形貌和截面结构,用椭偏仪表征了薄膜的孔隙率、介电常数以及厚度等性能参数,分析了薄膜的结构和红外特性.     

纳米多孔二氧化硅薄膜的制备与表征

以正硅酸乙酯为原料,采用酸/碱两步溶胶 凝胶法、结合匀胶和超临界干燥等工艺在硅片上成功制备了纳米多孔二氧化硅薄膜。适合匀胶的二氧化硅溶胶的粘度范围为 9~15mPa·s;多孔二氧化硅薄膜表面均匀平整,其厚度为400~1000nm;折射率为1.09~1.24;介电常数为1.5~2.5。该多孔二氧化硅薄膜具有三维网络结构,二氧化硅微粒直径为10~20nm。     

多孔TiO2光催化纳米薄膜的制备和微观结构研究

锐钛矿型多孔ＴｉＯ_２纳米薄膜可以从含聚乙二醇（ＰＥＧ）的钛酸盐溶胶前驱体中通过溶胶-凝胶法制备．涂层的形貌,如孔的大小和孔的分布可以通过聚乙二醇的加入量和分子量来控制．当聚乙二醇的加入量和分子量越大,聚乙二醇热分解后在薄膜中产生的气孔就越多和孔径越大．随着ＴｉＯ_２薄膜中气孔孔径和数量的增加,光的散射增强,薄膜的透光率减小．通过扫描电镜（ＳＥＭ）和重量法测定了薄膜的厚度,每镀一次薄膜的厚度增加约为０．０８μｍ．通过Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）和红外光谱（ＩＲ）确定了多孔ＴｉＯ_２纳米薄膜中元素的化学组成和表面羟基含量．实验结果表明：薄膜中除含有Ｔｉ、Ｏ元素外,还有一定量来自有机前驱物中未完全燃烧的碳和少量从玻璃表面扩散到薄膜中的Ｎａ和Ｃａ元素;同时发现薄膜表面的羟基含量随聚乙二醇的加入量的增加而增加     

纳米结构TiN薄膜的制备及其摩擦学性能

在室温条件下,用磁过滤等离子体装置在单晶硅基底上制备了纳米结构TiN薄膜分析了薄膜的表面形貌、晶体结构,测量了TiN薄膜的硬度,研究了基底偏压对薄膜结构性能的影响.结果表明,用此方法制备的TiN薄膜表面平整光滑,颗粒尺寸为50～80 nm;随着基底偏压的增大薄膜发生(111)面的择优取向随着偏压的提高,薄膜的颗粒度稍有增大,摩擦系数增大,偏压提高,晶面在较密排的(111)面有强烈的择优取向,硬度也有所增大.在其它条件相同的情况下载荷越大,摩擦系数越大.不起用磁过滤等离子体法制备的纳米结构TiN薄膜具有较低的摩擦系数(0.14～0.25).     

脱合金法制备纳米多孔金研究进展

纳米多孔金作为一种重要的结构功能材料,在过滤、催化剂载体、传感器、光催化、微流体及分离等方面有着巨大的应用前景。文章综述了纳米多孔金的制备方法。一脱合金法以及最新进展,介绍了脱合金的原理、纳米多孔金的性能以及将来的应用领域     

纳米多孔金薄膜的电催化氧化水合肼性能研究

通过脱合金方法对金银合金薄膜进行选择性腐蚀得到了具有三维双连通结构的纳米多孔金(NPG)。将NPG作为三电极测试体系中的工作电极,利用循环伏安法表征了其在碱性条件下对10 mmol/L的水合肼溶液的电催化性能。结果表明,纳米多孔金对水合肼的电催化氧化不仅峰电流强度比纯金电极高一个数量级以上,而且起峰电位很低,表现出很高的电催化氧化性能,这种优越的电催化性能和它的高比表面积以及多孔结构紧密相关。     

脱合金化制备纳米多孔Ni-Fe合金及其电催化性能

采用真空熔炼与固溶相结合的方法获得原子分数为Ni_30-xFe_xMn₇₀(x=0,10,20)的前驱体合金,通过脱合金化方法制备纳米多孔Ni及Ni-Fe合金,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析合金相组成和微观结构,运用线性扫描伏安法、交流阻抗、方波电位法及计时电位法研究电极的析氢电催化性能。结果表明:加入Fe获得了片状结构的纳米多孔Ni-Fe合金,提高了纳米多孔Ni的表面积,且Fe与Ni产生协同效应,能够有效提高合金的析氢电催化活性。当Fe含量为10%(原子分数)时,脱合金化得到的纳米多孔Ni-Fe合金表面积最大,析氢电催化性能最好,在0.1A/cm^2电流密度下,析氢过电位仅56mV,经10h连续电解,表现出良好的电催化活性和电化学稳定性。     

凹凸结构纳米多孔氧化硅的制备

采用金属辅助化学反应刻蚀法制备了具有凹凸结构的纳米多孔氧化硅，利用光学显微镜、原子力显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等，研究了刻蚀时间对纳米多孔氧化硅形貌结构的影响。结果表明：刻蚀初期在强氧化性酸的作用下，硅表面形成一层氧化硅薄膜，进一步刻蚀，氧化硅薄膜出现规则的周期性凹凸结构裂纹。最后展望了这种凹凸结构纳米多孔氧化硅的应用前景。     

一种集成纳米金柱结构的神经薄膜微电极阵列

在神经假体系统中,神经微电极是实现信号检测以及激励任务的重要组成部分.然而,神经微电极由于尺寸微小,往往具有很高的电极/组织界面阻抗.本文提出了一种在电极位点表面处集成纳米结构来增大电极有效表面积的方法.这种方法结合了光刻、局部氧化铝以及电子束蒸发等技术,在薄膜微电极的表面集成了纳米金柱结构.最后,本文测试和评价了此微电极的表面形貌以及电学性能.实验结果表明,这种集成有纳米金柱结构的微电极其界面阻抗降低了约25倍,促进了这种微电极在神经工程领域的广泛应用.     

纳米多孔薄膜孔结构的非破坏性表征

对纳米多孔低介电常数薄膜孔洞率、孔径、孔径分布和孔洞连通性等孔结构的表征有助于理解薄膜的结构和提高其性能。近年来开展了利用与特殊X射线反射联用的小角中子散射、小角X 射线散射、椭偏测孔仪、正电子湮没谱和表面声波谱等非破坏性方法表征多孔低介电常数薄膜孔结构的研究。介绍了这些方法的基本原理,综述了利用这些方法研究低介电常数介质薄膜及其集成工艺的进展,总结了这些方法表征多孔薄膜孔结构的特征。     

磁控溅射法制备的纳米金薄膜的工艺条件和结构分析

通过直流溅射沉积法在玻璃衬底上制备了不同生长条件下的纳米金薄膜,利用X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)对其进行表面形貌分析.XRD 图显示Au膜具有(111)面择优取向;AFM图显示,在不同的生长阶段Au膜具有不同的表面微结构.总结了不同的工艺条件对薄膜晶粒生长的影响,这项研究对实现金属薄膜的可控性生长有重要意义.     

负载纳米氧化锌多孔碳吸附剂的制备及其结构研究

半导体纳米粒子光催化降解VOC是一种有效、经济的有机废气处理方法,本论文研究了纳米氧化锌改性的多孔碳材料的制备、结构及其对挥发性有机物的光催化分解性能.结果表明,可利用微乳液法合成并经高温煅烧得到负载于多孔碳材料上的纳米氧化锌.制备条件如反应物浓度、配比、沉淀剂种类等条件对产品的形貌、氧化锌纳米颗粒大小和负载量有明显的影响.负载纳米氧化锌微粒多孔炭吸附剂既保持了多孔炭材料的多孔性,又具有一定催化分解低浓度挥发性有机污染物的能力.     

纳米多孔SiO2功能薄膜制备方法的研究进展

纳米多孔SiO2薄膜的各种优异性能，使其在众多领域中占有极大的应用潜力。对一些新的制备纳米多孔SiO2薄膜的方法如自组装法、酸碱两步催化法、微波合成法进行了概括和总结，并分析了其原理、方法和特点。     

纳米多孔SiO2功能薄膜制备方法的研究进展

纳米多孔SiO2薄膜的各种优异性能,使其在众多领域中占有极大的应用潜力.对一些新的制备纳米多孔SiO2薄膜的方法如自组装法、酸碱两步催化法、微波合成法进行了概括和总结,并分析了其原理、方法和特点.     

多孔SiO2@金纳米复合材料的制备及其吸附性能研究

采用湿化学法制备了新型多孔SiO_2@金纳米复合材料并对其结构进行了表征,研究了该复合材料对3,3′,4,4′-四氯联苯(PCB77)的吸附性能,并对吸附过程中的动力学数据进行拟合。结果表明,用Freundlich和Langmuir吸附等温模型拟合的相关系数分别为0.9652、0.9764;用Lagergren准一级吸附动力学方程拟合的相关系数为0.951;合成的多孔SiO_2@金纳米复合材料具有较强的吸附性能,能有效吸附水中的PCB77。