PET/SiO_x基高阻隔性抑菌膜的制备和表征

分别采用紫外辐照和硅烷偶联剂(KH550)对聚酯(PET)/SiO_x膜的SiO_x镀层进行表面改性以制备PET/SiO_x/壳聚糖-纳米ZnO复合膜。水接触角测试发现,相比于紫外辐照,KH550改性能显著改善SiO_x的表面亲水性,从而成功制备得到PET/SiO_x/壳聚糖和PET/SiO_x/壳聚糖-纳米ZnO复合膜。随后采用电子扫描显微镜(SEM)观测复合膜的微观形态,并对该膜的力学性能、阻隔性和抑菌性进行了表征。SEM照片显示,该复合膜表面光滑,断面呈现层状结构。对该膜的力学性能测试结果发现,表面镀层(SiO_x)使PET膜的力学性能有所改善,但涂层(KH550、壳聚糖和壳聚糖-纳米ZnO)对PET/SiO_x膜的力学性能无显著影响。SiO_x镀层能有效改善PET膜的阻隔性,KH550涂层使PET/SiO_x膜的阻隔性进一步提高,壳聚糖及壳聚糖-纳米ZnO涂膜使复合膜的阻氧性进一步提高,而使其阻水性略有降低。此外,PET/SiO_x/壳聚糖及PET/SiO_x/壳聚糖-纳米ZnO膜对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌均有良好的抑菌作用,其中PET/SiO_x/壳聚糖-纳米ZnO膜的抑菌性最强。该类膜有望应用于未来的保鲜包装。     

PbS量子点/ZnO纳米片复合膜的制备及其光电化学性能

通过两步法合成PbS量子点(QDs)修饰ZnO纳米片复合膜. 首先利用电化学法在掺氟的SnO₂导电玻璃(FTO)上生长ZnO纳米片, 然后在ZnO纳米片上通过逐次化学浴法沉积PbS量子点形成PbS/ZnO复合膜. 利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)详细表征了样品的表面形貌和晶体结构, 并研究了PbS/ZnO复合膜作为量子点敏化太阳能电池光阳极的紫外-可见吸收谱、光电化学性能和表面光电压谱. 对比ZnO纳米片经PbS量子点修饰前后, 发现PbS量子点修饰后光阳极的光吸收和光伏响应均从紫外区拓宽到了可见光区, 同时光电化学性能有了显著提高, 短路电流密度从敏化前的0.1 mA/cm²增加到0.7 mA/cm², 效率由0.04%增加到0.57%. 与单一ZnO纳米片相比, PbS/ZnO复合膜的表面光伏响应强度明显增强, 说明PbS与ZnO之间形成了有利于光生电荷分离的异质结, 从而导致了PbS/ZnO复合膜光电性能的增加.     

一种新颖的硅量子点-金复合纳米粒子的制备和表征

利用电化学刻蚀法制备的硅量子点的还原特性,通过调整硅量子点与氯金酸的量的比例,可控合成了包含有不同尺寸金纳米颗粒的复合纳米粒子,并通过实验证明了硅量子点与金纳米颗粒的结合。在电化学刻蚀制备硅量子点的同时,通过微波辅助法可以迅速地在硅量子点表面有效地修饰上一部分羧基、羟基或者烷基链,从而间接预先对这种复合纳米粒子进行修饰。这种新型的纳米复合材料具有硅量子点的荧光性质的同时,还具有各种尺寸纳米金的光学性质,具有广阔的应用前景和研究价值。     

量子引力场中纳米颗粒的量子理论

首次给出纳米颗粒哈密顿量的明确表示。根据纳米颗粒的量子自旋特性,得到纳米颗粒质量随时间变化的规律。根据纳米颗粒哈密顿量的守恒条件,得到纳米颗粒的量子平动动量、纳米颗粒的量子转动动量、纳米颗粒所受的量子引力及纳米颗粒与纳米颗粒引力中心的量子距离随时间变化的规律。证明纳米颗粒的量子平动动量、纳米颗粒与纳米颗粒引力中心的量子距离、纳米颗粒的量子能量均与颗粒所处的量子状态有关。对于不同量子状态的纳米颗粒,上述物理量的取值不同。本文中创新一组满足对易关系互为共轭的复量子数算符,建立纳米颗粒的量子算符代数理论,得到纳米颗粒能量的量子化表示。     

聚吡咯-二氧化钛自组装复合膜的制备及其光电转换性质

通过原位自组装技术制备了聚吡咯-二氧化钛纳米复合膜,利用紫外-可见光谱、红外光谱、原子力显微镜、电化学循环伏安等方法对所制备的复合膜进行了表征.与利用原位自组装技术制备的聚吡咯膜相比较,由于在复合膜中聚吡咯和TiO2纳米粒子之间的相互作用,复合膜π→π*跃迁吸收峰发生蓝移,氧化还原峰的位置向负电位方向移动.沉积在导电玻璃ITO表面的该纳米复合膜在可见光下表现出一定的光电转换性质.     

SiNx薄膜中硅纳米粒子的制备及表征

通过等离子增强化学气相沉积(PECVD)法, 以氨气和硅烷为反应气体, P型单晶硅和石英为衬底, 低温下(200℃)制备了含硅纳米粒子的非化学计量比氮化硅(SiN_x)薄膜. 经高温(范围500~950℃)退火处理优化了薄膜结构. 室温下测试了不同温度退火后含硅纳米粒子SiN_x薄膜的拉曼(Raman)光谱、光致发光(PL)光谱及傅立叶变换红外吸收(FTIR)光谱, 对薄膜材料的结构特性、发光特性及其键合特性进行了分析. Raman光谱表明. SiN_x薄膜内的硅纳米粒子为非晶结构. PL光谱显示两条与硅纳米粒子相关的光谱带, 随退火温度的升高此两光谱带峰位移动方向相同. 当退火温度低于800℃时, PL光谱峰位随退火温度的升高而蓝移. 当退火温度高于800℃时, PL光谱峰位随退火温度的升高而红移. 通过SiNx薄膜的三种光谱分析发现薄膜的光致发光源于硅纳米粒子的量子限制效应. 这些结果对硅纳米粒子制备工艺优化和硅纳米粒子光电器件的应用有重要意义.     

Cu-In-S三元量子点的合成及其性能调控

采用前驱体分解法制备了Cu-In-S量子点,研究了制备工艺对Cu-In-S量子点的形貌以及光学性能的影响。实验结果表明,反应时间和反应温度可影响Cu-In-S纳米颗粒的尺寸和光学性能。随时间增加,Cu-In-S粒径变大,同时会伴随着棒状晶体的出现,荧光发射谱的峰位发生红移。随反应温度升高,纳米晶的形核速率和长大速率增加,并且粒径也有增大,纳米晶的形状可以由单一的球形变为球形与棒状的混合,荧光谱峰位亦会发生红移。X射线光电子能谱分析表明,所制备颗粒为CuInS2纳米晶。为进一步制备无毒量子点发光器件(QLEDs)奠定了基础。     

铜纳米晶-有序多孔氧化铝复合膜光学性能的研究

采用常压直流电沉积技术在有序多孔氧化铝(OPAA)模板内沉积Cu纳米晶, 制备出光学透明的铜纳米晶/ OPAA复合膜. 利用FESEM、TEM、紫外可见分光光度计、Z-scan技术、泵浦探测技术对该复合材料的形貌、结构、线性光吸收、三阶非线性极化率和光响应时间进行了分析. 结果表明, Cu纳米颗粒具有面心立方结构, 直径在40~50 nm之间, 分布在OPAA模板的分叉孔道区. 填充于有序多孔氧化铝模板中的Cu纳米晶在584 nm处出现等离子体共振吸收峰. 当探测光波长远离铜纳米晶的等离子体共振吸收峰时, Cu纳米晶/多孔氧化铝复合膜出现光致吸收特性, 而当探测光波长接近铜纳米晶的等离子体共振吸收峰时, 出现光致漂白现象. 该复合膜非共振三阶非线性极化率为0.73×10^-9esu, 光响应时间为1.3ps.     

聚苯胺/TiO_2纳米复合膜的制备及表征

利用溶胶-凝胶法和浸渍-提拉法于载玻片表面沉积了TiO2纳米薄膜,然后通过化学氧化法得到了聚苯胺/TiO2纳米复合膜。借助XRD、AFM、UV-Vis、XPS等方法对复合膜进行了表征。结果表明,所得TiO2薄膜由规则立方体外形的纳米TiO2组成,颗粒直径为20nm。包覆后所得聚苯胺/TiO2复合膜由不规则球形颗粒组成,颗粒直径增大为35nm。薄膜的UV-Vis光谱分析表明,聚苯胺/TiO2复合膜的吸收带边约为390nm,对可见光的吸收显著增强。XPS分析结果表明,复合膜中N+/N之比高达0.63,高于块体聚苯胺的0.57和理想的本征态盐中的0.5,表明掺杂程度高。     

不同炭化温度制备的C/0.5Al2O3-0.5P2O5-100SiO2凝胶玻璃的光学性质

通过醇盐不完全水解制备了含有有机基团(O—C2H5)的C/0.5Al2O3-0.5P2O5-100SiO2凝胶，在氮气中加热到300,v700。C使其中的有机基团炭化，得到镶嵌在凝胶玻璃中不同尺寸的碳纳米颗粒。利用高分辨电镜、X射线衍射和喇曼光谱研究了碳纳米颗粒的结构，发现凝胶玻璃中的碳颗粒为非晶碳纳米颗粒。测试了它们的吸收光谱，发现了由于量子限域效应引起的吸收边的移动。在532nmNd：YAG激光的激发下镶嵌有碳纳米颗粒的凝胶玻璃有一强的室温发光，发光峰在586nm左右。发光峰几乎不随碳纳米颗粒尺寸的变化而变化，这种发光产生于碳纳米颗粒的表面或碳颗粒和凝胶网络的界面。     

二氧化硅纳米颗粒的反应离子刻蚀及其在硅纳米针尖制备中的应用

系统地研究了硅衬底上二氧化硅纳米颗粒的反应离子刻蚀（R IE）过程,并在此基础上制备了可用于场发射的硅纳米针尖阵列.首先,采用改进的蒸发法在硅衬底上实现二氧化硅纳米颗粒的单层密排结构,再采用典型的刻蚀二氧化硅的RIE技术同时刻蚀硅衬底和二氧化硅纳米颗粒,在对纳米颗粒尺寸随刻蚀进行而改变的电镜照片分析的基础上,获得了相应的二氧化硅纳米颗粒刻蚀模型,计算得到横向和纵向的刻蚀速率;当刻蚀后的二氧化硅纳米颗粒从衬底上脱落后,进一步对硅衬底的刻蚀可以得到锐利的硅纳米针尖阵列,初步的实验结果表明,所制备的硅纳米针尖具有较好的场发射特性.     

基于半导体颗粒和碳纳米管的新型杂化材料开发成功

据报道,西班牙马德里纳米科学高级研究中心与德国汉堡大学的研究人员日前共同开发了一种基于半导体颗粒和碳纳米管的新型杂化材料。半导体纳米晶体(也称作量子点)有着宽广的吸收谱线、较窄的     

超微粒乳剂的制备及量子尺寸效应的研究

本文制备了四种不同粒度的超微粒AgBr照相乳剂,用X射线衍射技术对其粒子的大小进行了测定;观察到乳剂的紫外吸收峰随晶体颗粒的减小表现出逐渐蓝移;本文提出晶体表面的悬键的存在使得纳米晶体的平均键能升高,并对纳米AgBr乳剂的量子尺寸效应进行了解释。     

退火对CdS/SiO2介孔组装体系吸收边的影响

本文作者通过溶胶-凝胶法获得块材CdS纳米颗粒/介孔SiO₂组装体系(CdS/SiO₂)块体样品,室温下的拉曼谱中观察到CdS的两个特征峰;在氮气和空气气氛中退火处理后,发现吸收边位置随复合量和退火温度不同而移动。经计算,CdS颗粒粒径的理论值与其自由激子半径相当,说明吸收边的移动起因于量子限域效应。     

反应蒸发制备nmSi-SiOx发光薄膜

报道了用真空反应蒸发制备nmSi/SiOx 薄膜 ,制备出含有不同纳米尺寸硅颗粒的薄膜 ,研究了不同条件下得到的nmSi SiOx 薄膜的结构和组分。实验发现以SiO为蒸发源制备的薄膜能够实现光致发光。初步分析nmSi SiOx 薄膜发光机制可能是由纳米硅量子效应引起的 ,界面效应和缺陷对薄膜PL可能没有贡献 ,解释了有纳米硅颗粒存在但观察不到PL的原因     

离子注入对纳米Si_3N_4结构的影响

通过ＦＴ－ＩＲ、ＸＰＳ和荧光光谱研究了离子注入对纳米Ｓｉ３Ｎ４结构的影响．发现离子注入改变了材料中游离硅（ａ－Ｓｉ）的结构,使其变成了ＳｉＮｎ（ｎ＝１,２）．荧光谱研究表明纳米Ｓｉ３Ｎ４具有明显的量子限制效应,并且荧光峰的位置和强度存在不稳定性．根据实验结果给出了纳米Ｓｉ３Ｎ４的能级结构图.     

掺硼非晶硅薄膜的微结构和电学性能研究

以硅烷(SiH4)和硼烷(B2H6)为气相反应先驱体，采用等离子体增强化学气相沉积法，(PECVD)制备出能应用于液晶光阀光导层的硼掺杂非晶氢硅薄膜。X射线衍射、原子力显微镜和光、暗电导测试表明，一定程度的硼掺杂提高了非晶氢硅薄膜的电导率、降低了非晶氢硅薄膜的光、暗电导比；硼掺杂促进薄膜晶态率的增加和硅晶粒尺寸的增大，薄膜的结晶状态将逐渐从非晶硅过渡到纳米硅，最后发展为多晶硅。红外吸收谱研究表明了大量的硼原子与硅、氢原子之间能形成某些形式的复合体，仅有少量硼元素对受主掺杂有贡献。     

离子注入对纳米Si3N4结构的影响

通过FT－IR、XPS格荧光光谱研究了离子注入对纳米Si3N4结构的影响,发现离子注入改变了材料中游离硅（a-Si)的结构,使其变成了SiNn(n-1,2),荧光谱研究表明纳米Si3N4具有明显的量子限制效应,并且荧光峰的位置和强度存在不稳定性,根据实验结果给出了纳米Si3N4的能级结构图。     

量子尺寸氧化钛纳米晶的制备及其光谱研究

以ＴｉＣｌ_４为原料,制备了金红石相透明的氧化钛胶体（ｄ＝３ｎｍ）和粉体（ｄ＝６．８ｎｍ）．用紫外－可见光谱、反射光谱和导数吸收谱研究了金红石相氧化钛纳米晶的量子尺寸效应．实验观测到的量子尺寸效应比锐钛矿相氧化钛显著;也大于有效质量近似和紧束缚近似的预测值．     

纳米PbS/SiO2气凝胶介孔组装体的制备及光学特性

对用自行研制的ＳＣＤ－Ｉ型高压釜制备的ＳiO2气凝胶与用胶体化学方法制备的ＰbS纳米粒子的组装体系的光学性能进行了研究,用透射电镜观察了其形貌,用光吸收谱仪及荧光光谱仪测定其光吸收谱及荧光谱。发现样品的光吸收边随温火温度升高由可见逐渐移到红外波段,样品的光致发光强度随退火温度上升先增强直至５７３Ｋ,而后随退火温度上升而减弱,我们认为光吸这红移是由量子限域效应引起的,而荧光强度变化与ＰbS表面缺陷及激光子的复合几率变化有关。