Pt浓度对磁控溅射制备Co1-xPtx:C薄膜的影响

采用组合靶,利用磁控共溅射技术制备了Co1-xPtx:C复合纳米颗粒薄膜,研究发现CoPt粒子取向和磁性能与CoPt:C薄膜中的Pt浓度有密切关系,在较高Pt浓度的CoPt：C薄膜中观察到垂直各向异性现象。通过改变Pt浓度,可以获得粒子粒径小于lOnm、矫顽力可控、高的垂直磁晶各向异性能的薄膜。综合考虑,薄膜的最佳成分为Co47Pt53:C,此时矫顽力达到最大。     

纳米ZnO镶嵌SiO2薄膜的光学特性研究

采用射频反应磁控溅射法在玻璃衬底上成功制备出纳米ZnO镶嵌SiO2非晶薄膜,利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪和紫外-可见分光光度计研究了纳米Zn0镶嵌SiO2薄膜相比纯ZnO纳米薄膜结构的变化及镶嵌结构对其光学特性的影响.研究发现与纯ZnO纳米薄膜相比,纳米ZnO镶嵌SiO2薄膜结构样品呈非晶结构,在紫外区光吸收系数以及光学带隙明显增大,光吸收以及光学带隙的变化与样品制备的衬底温度有关.研究结果表明,由于SiO2的特殊结构实现了对纳米ZnO的束缚,减少了ZnO纳米粒子的集聚,使得量子限制效应变得显著,导致复合膜光学带隙的明显增大以及吸收边的蓝移.     

ZnO/Pt光阳极的水热法一步合成及其光电化学性能

展示了一种非传统的水热方法,由金属薄膜与超纯水的一步水热法合成制备ZnO薄膜负载Pt纳米粒子的光阳极催化剂。通过改变初始金属薄膜的成分,可以调节光阳极中Pt纳米粒子的负载量,并通过对光电化学催化水分解效率的测量,系统探讨Pt负载量对光阳极催化剂光电化学性能的影响。由于该水热法所生成的光阳极催化剂具有独特微纳结构,因此该ZnO/Pt复合光阳极即使在催化剂质量为微克级时仍表现出高的催化活性,并且随着Pt纳米粒子负载量的增加,其水分解性能得到提高。当Pt纳米粒子的物质的量分数为5.6%时,ZnO/Pt复合光阳极光电流密度达到最大值,约为纯ZnO光阳极光电流密度的1.3倍。不仅制备出一种高催化活性的复合光电催化剂,而且为氧化物半导体贵金属复合催化剂的制备提供了一种简单、绿色的新方法。     

电化学原子层外延沉积碲化铋纳米薄膜研究

本文首次研究了电化学原子层外延(ECALE)法室温沉积碲化铋纳米薄膜的过程.ECALE是原子层外延的电化学模拟.它通过欠电位技术实现电化学沉积过程中的原子级的精确控制,每次只沉积一个原子层厚度,通过沉积循环的控制可以实现对沉积薄膜材料种类和厚度的控制.采用三电极和循环伏安法,分别研究确定了Pt电极上欠电位沉积金属Bi薄膜、Te在Pt电极上欠电位沉积条件以及Bi在Te表面和Te在Bi表面的交替沉积行为及其沉积参数,通过不同电位交替沉积得到Bi2Te3纳米薄膜.对薄膜的氧化剥落及其电量分析结果进一步证明了该薄膜的沉积过程是一种二维层状生长过程.     

偏压对Cr-DLC纳米复合薄膜表面形貌和结构的影响EI北大核心

采用线性离子束混合磁控溅射技术制备Cr-DLC纳米复合薄膜,并研究了衬底负偏压对薄膜表面结构和性能的影响。薄膜的成分和结构分别利用EDX和XRD进行表征;薄膜经稀硫酸腐蚀前后表面形貌采用荧光显微镜和原子力显微镜进行了分析;同时,利用接触角测试仪和电化学阻抗对薄膜的亲水性和电化学进行了研究。结果表明:薄膜结构为无定形态,含有少量Cr元素。在零偏压(接地)条件下所制备的Cr-DLC膜,掺入的Cr金属团簇或Cr/C化合物部分镶嵌在无定形碳膜中,暴露在薄膜表面外。经稀硫酸腐蚀后,形成"凹坑"和"针孔"。表面粗糙度变大,接触角(亲水性)变小。电化学腐蚀表现出很强的纯阻抗性;而在偏压条件下制备的薄膜,在稀硫酸腐蚀前后,表面形貌没有明显的变化。同时,薄膜腐蚀前后接触角变化不大,表现出良好的抗电化学腐蚀性能。偏压对Cr-DLC纳米复合薄膜表面形貌的影响可能与DLC膜"亚表面植入"生长模式和薄膜自溅射有关。     

Pt纳米粒子修饰石墨烯材料的制备及其应用研究

通过酰胺化的方法(二酰亚胺活化)制备了氧化石墨烯(GO)支撑的Pt(GO-Pt)纳米粒子,研究了其作为0.5mol/L H_2SO_4溶液中联胺电氧化电催化剂的催化活性与稳定性。通过表征技术探究了GO-Pt纳米粒子的物理化学性质,GO-Pt纳米粒子的平均粒径为2.6nm,其粘附性强,并且Pt纳米粒子高度密集的分散沉积在酰胺化的GO上。循环伏安图表明,与商业Pt/C和Pt金属电极相比,该催化剂在催化强酸性溶液中联胺的电氧化过程中,能够明显地提高催化活性和长期稳定性。这些增强的电化学性质归因于小尺寸且分散性极好的Pt纳米粒子沉积在酰胺化GO后形成的大量电化学活性表面。     

电弧增强磁控溅射制备的纳米复合Si-C-N超硬薄膜的结构与性能

耐磨、韧性好的超硬薄膜工程应用价值大。采用电弧增强磁控溅射(AEMS)技术在GCr15轴承钢表面制备了纳米复合Si-C-N超硬薄膜,研究了薄膜的形貌、相组成、硬度、韧性和摩擦磨损性能。结果表明:薄膜中纳米SiC与Si3N4晶体弥散分布于C-C,C=C以及N-C组成的非晶相基体中,形成了纳米晶/非晶复合组织结构,显著提高了薄膜的硬度和韧性,增强了薄膜的抗摩擦磨损性能;薄膜的硬度为(36.5±3.9)GPa,断裂韧性为(4.15±0.28)MPa.m1/2,稳定摩擦系数为0.27左右。     

纳米GaAs—SiO2镶嵌复合薄膜的制备

利用射频磁控共溅法制备了纳米ＧａＡｓ－ＳｉＯ２镶嵌复合薄膜，通过Ｘ射线衍射，透射电镜和Ｘ射线光电子能谱等手段研究了薄膜的结构及其与沉积时基片温度间的关系，结果表明，薄膜由晶态的ＧａＡｓ及非晶ＳｉＯ２组成，ＧａＡｓ在沉积过程中未明显氧化，且以纳米颗粒形成的均匀地弥散在ＳｉＯ２中；ＧａＡｓ的平均粒径依赖于沉积时的基片温度，获得了ＧａＡｓ的平均粒径在３～１０ｎｍ的ＧａＡｓ→ＳｉＯ２镶嵌复合薄膜。     

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.     

Pt/TiO_2纳米薄膜的制备及光催化气相甲醇制氢的研究

通过溶胶-凝胶法制备了Pt/TiO2纳米薄膜,并在气相连续流动装置中,对甲醇的光催化脱氢反应进行了研究。将Pt/TiO2薄膜催化剂与TiO2薄膜催化剂的光催化活性进行了比较,考察了产氢量甲醇浓度、光照时间的关系,以及空速、反应温度对甲醇转化率的影响。结果表明,经过还原后分散于TiO2薄膜表面的Pt是以Pt2+及Pt0价态存在的。Pt/TiO2纳米薄膜是未负载Pt的纳米薄膜光催化活性的28倍。增加甲醇蒸汽的浓度会使产氢速率增大;当甲醇浓度在29%时,产氢速率达到最大,为4.68mmol/h。醇的转化率随着空速的增加而减小。该反应在一定的浓度范围内是一级反应,其反应的活化能为26.19kJ/mol。     

Bimetallic Pt–Au thin film electrocatalysts with hierarchical structures for the oxidation of formic acid

A series of bimetallic Pt–Au thin films with different Pt/Au ratios were fabricated on glassy carbon (GC) substrates through galvanic replacement reactions between hierarchical Co thin films prepared by cyclic voltammetric deposition and mixed solutions of HAuCl₄ and H₂PtCl₆. The morphologies of the as-prepared Pt–Au thin films resemble those of the sacrificial Co templates, and the Pt/Au ratios in the films are dependent on the HAuCl₄/H₂PtCl₆ molar ratios in the mixed solutions. Because of good stability and excellent synergistic effect of Au and Pt, the bimetallic films with novel structures display unexpected high catalytic activity for the oxidation of formic acid. The as-prepared hierarchical Pt–Au micro/nanostructures are expected to find applications as catalysts in direct formic acid fuel cells (DFAFCs).     

电致变色纳米氧化镍薄膜的溶胶-凝胶法制备与表征

以无水氯化镍、乙醇为前驱液,加入适量的丁醇和柠檬酸为稳定剂,通过回流、水解得到稳定的溶胶;采用浸渍-提拉的方法在ITO导电玻璃上形成均匀的膜层;分析了溶胶制备中加水量的影响;研究了热处理温度对制备膜层的结构、光透过率的影响;对经过不同处理的膜层进行X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、热重分析等研究表明:在空气中加热到350℃、保温30min薄膜分解为稳定的具有立方结构的NiO纳米晶;以氢氧化钾水溶液为电解质的循环伏安、电致变色实验结果表明制备的纳米氧化镍薄膜具有良好的电致变色特性.     

MOD制备的PZT薄膜的相结构发展和成分分析

采用MOD工艺制备了PZT薄膜,利用XRD和TEM研究了焦绿石相向钙钛矿相的转变过程．制备在Pt／Ti／SiO₂／Si衬底上的PZT薄膜,其XRD分析显示焦绿石相在600℃完全转变为钙钛矿相;与之相比,Pt箔上无支持的PZT薄膜,其TBM分析表明PZT焦绿石相完全转变为钙钛矿相的温度更高,且与薄膜的厚度有关．XPS研究表明,薄膜表面含有化学吸附氧和污染碳,无其它杂质存在.表面富含少量Pb,其Zr／Ti比与化学计量比一致,但晶格中缺氧．     

多孔SnO2薄膜的导电和气敏特性

用RGTO方法制备多孔、颗粒状SnO2薄膜；根据SEM观察结果建立简单导电模型，并验证其导电机制主要是晶界导电；研究纯SnO2薄膜及掺杂SnO2薄膜对CO，乙醇等气体的气敏特性。掺Pt的薄膜对CO有很好的气敏响应；选择合适工作温度，可提高灵敏度改善选择性，用此种方法制得的薄膜具有良好的长期稳定性、非常短的响应和恢复时间等特点。     

Study of the morphology of ultra-thin Pt films as the anode of an organic light emitting display

An ultra-thin Pt layer could be used as a transparent conducting anode to replace the ITO used today in a top-emitting OLED. A proper thickness of Pt thin layer is needed to avoid large leakage current while still keeping the high transparency for visible light. X-ray reflectivity and AFM were used to measure the morphology of e-gun deposition Pt thin films grown on glass substrates. The islands grown on the glass coalesced at the thickness of less than 4 nm. For the sample of 4 nm thickness, the sheet resistance is 800 Ω/□ with a transparency of 65%.     

Sulfidation growth and characterization of nanocrystalline ZnS thin films

Nanocrystalline ZnS thin films are prepared on glass and quartz substrates by sulfurizing ZnO thin films in the H₂S-containing mixture at 500 °C. These films are investigated by X-ray diffraction, scanning electron morphology, optical transmittance and photoluminescence spectra. The results show that the ZnS thin films have the hexagonal structure with a c-axis preferred orientation. Also, these nanostructure ZnS thin films with the grain size of ∼50 nm along the c-axis, exhibit the optical transparency as high as ∼80% in the visible region. It is found that sulfur replacement of oxygen sites in crystal lattices and recrystallization can take place during sulfidation, resulting in an evident increase of the grain size for the sulfurized films. Under the optimum sulfidation time of 2 h, the resultant ZnS thin films have a high crystallinity, low defect concentration and good optical properties with the band gap of 3.66 eV.     

Pt／Ti电极的扩散行为及其对铁电薄膜的影响

采用直流磁控溅射方法制备Ｐｔ／Ｔｉ电极，用ＲＢＳ、ＸＲＤ、ＳＥＭ方法研究了Ｐｔ和Ｔｉ的扩散行为，发现在氧气氛中进行热处理造成Ｔｉ层的快速氧化，Ｔｉ厚度对Ｐｔ／Ｔｉ的扩散有很大影响。Ｐｔ／Ｔｉ的扩散造成其上的铁我差的显微结构和性能。     

Pt/C催化剂制备及CO催化氧化性能研究

采用大气压介质阻挡放电辅助氢气热还原方法和氢气热还原方法制备Pt/C催化剂,考察了制备方法及Pt负载量对Pt/C催化性能的影响。采用X-射线衍射(XRD)、循环伏安法、CO催化氧化反应研究Pt/C催化剂的晶相结构、电催化性能和CO催化氧化活性。结果表明:大气压介质阻挡放电辅助氢气热还原所制备的样品具有更高的电化学活性和CO催化氧化活性。当Pt负载量在2%到10%之间变化时,Pt/C-PC催化活性随负载量增加而增加。XRD测试结果显示当Pt负载量为2%,5%和10%时,Pt粒径分别为:10.6 nm,9.1 nm和6.4 nm,说明采用等离子体辅助氢气热还原方法制备的Pt/C-PC催化剂,Pt负载量越大,Pt粒径越小,CO催化氧化活性更高。     

介孔碳化钨负载铂催化剂对甲醇氧化的电催化性能

采用硬模板法制备了介孔碳化钨(m-WC), 进一步还原铂的前驱体(H2PtCl6)得到Pt/m-WC催化剂。采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对样品的物相、结构和形貌进行了表征。结果表明, 所制得的m-WC载体为单一的碳化钨相, 孔径为10~20 nm, Pt/m-WC催化剂中Pt的粒径约为3.4 nm, 主要以金属态形式存在, 相对比较均一的Pt纳米粒子均匀地分散在载体的表面和孔道中。电化学测试结果表明, 与普通WC载Pt催化剂(Pt/c-WC)相比, Pt/m-WC催化剂具有较大的电化学活性表面积, 对甲醇呈现出更高的电催化氧化活性和更好的稳定性。     

用脉冲电沉积法制备两类纳米介孔氧化镍电致变色薄膜的研究

采用脉冲电沉积技术在ITO导电玻璃上制备了NiO电致变色薄膜,并用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪分析薄膜的结构、形貌和成份,用紫外-可见光分光光度计测试薄膜的光学性能,用循环伏安法测试薄膜的电化学性能,对比研究了Co掺杂对NiO薄膜电致变色性能的影响。结果表明Co掺杂优化了NiO薄膜表面形貌,形成了均匀分布的纳米介孔微结构,从而提高了薄膜电化学活性,同时提高了薄膜的光调制幅度。