非晶TiO2薄膜激光晶化

以中频孪生非平衡磁控溅射沉积设备制备的非晶氧化钛薄膜为前驱体,采用激光晶化技术实现了从非晶氧化钛到纳米氧化钛的相变过程。研究结果表明,在所选取的激光功率范围内,晶化氧化钛薄膜主要是由纳米尺度的锐钛矿和金红石所组成。随着激光功率的增大,晶化薄膜中金红石相的含量逐渐增多,晶粒尺寸逐渐增大,硬度、弹性模量及耐磨性逐渐提高。     

TiO2薄膜的热处理晶化及形貌研究

对Si(111)和Si(100)衬底上用化学气相沉积法制成的TiO2薄膜进行了不同温度的热处理，并用原子力显微镜对处理后薄膜的形貌变化进行了观察。X－射线衍射分析表明形貌变化过程即晶化过程。晶化物相为金红石。晶化程度（或形貌变化程度）与热处理的温度有次数（或热处理时间）有关。Si(111)衬底上TiO2晶化形貌为杂乱分布的柱状、板状，定向不好；而Si(100）衬底上TiO2晶化形貌为定向较好的四方柱状或板状，这是因为Si(100)与金红石（001）都属四方对称结构，两相结构在此方向上容易匹配的结果。在相同热处理条件下，Si(111)衬底比Si(100)衬底上TiO2晶化程度高，说明非定向附生的晶化作用比定向附生的晶化作用容易实现。     

染料敏化纳米晶TiO2太阳能电池

介绍了染料敏化纳米晶TiO2太阳能电池的结构,工作原理,技术指标以及TiO2纳米膜的制备方法.阐述了敏化纳米晶太阳能电池相比于硅太阳电池的低成本及优于其它光电化学电池的关键技术.讨论了影响NPC电池总的光电转换效率的因素,并对有机染料和无机染料光敏化剂的选择及染料的敏化问题进行了论述,在此基础上提出了将其商业化的一些值得深入研究和需要解决的问题.     

水热法制备TiO2纳米晶薄膜的光电性能研究

利用水热法制备了纳米TiO2粉体,分别利用该粉体和经过氢氧化钠溶液水热处理后的粉体涂覆在导电玻璃上制备成薄膜,然后组装为染料敏化太阳能电池.利用XRD和SEM对该薄膜进行表征,并用I-V测试仪对电池的光电性能进行研究.结果表明:未经处理的粉体制备的薄膜粒径小,分布均匀,为纯锐钛矿晶型,组装的电池光电转化效率为4.09%...     

Ag掺杂TiO2纳米晶粉体的制备及性能表征

以钛酸丁酯、无水乙醇、硝酸银等为原料,通过溶胶-凝胶法制备了不同Ag掺杂含量的TiO2纳米晶粉体,用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）检测分析了粉体的晶型转化、微观形貌和晶粒尺寸,用光致发光光谱（PL）表征材料的光电性能。结果表明,Ag掺杂后的TiO2纳米晶粉体的锐钛矿相比未掺杂Ag样品的含量有所增多,当Ag掺杂量为1%和3%时,锐钛矿的相对含量约为65%;随着Ag掺杂量的增加,锐钛矿晶粒尺寸逐渐减小;由TEM图像可知,Ag颗粒较为均匀地弥散在TiO2纳米晶粉体中;由PL荧光检测结果可知,Ag掺杂TiO2纳米晶粉体的荧光强度比未掺杂的TiO2纳米晶粉体的低。试验结果表明,Ag颗粒较为均匀地弥散在TiO2纳米晶粉体中,有利于在锐钛矿界（表）面形成Ti-O-Ag的键合,有效阻止锐钛矿向金红石的转变,同时抑制锐钛矿TiO2纳米晶粒的增长,Ag颗粒与TiO2纳米晶粉体接触形成肖特基势垒,加速光生电子由TiO2向Ag颗粒传输,减小光生电子与空穴的复合几率,从而提高TiO2纳米晶粉体的光电性能。     

Cu掺杂TiO2纳米晶粉体的形态及光电性能研究

TiO2纳米材料良好的光电性能,为其作为制备染料敏化太阳电池等新型太阳电池的光阳极材料提供了很好的应用基础。采用溶胶-凝胶法成功制备了Cu掺杂的TiO2纳米晶粉体,并利用XRD、EDS、TEM以及荧光分光光度计对样品进行了表征,研究了Cu掺杂对TiO2的物相类型、微观结构、晶粒尺寸以及光致发光性能的影响。结果表明,Cu掺杂使Cu2+取代Ti 4+进入TiO2的晶格中,在抑制TiO2晶粒生长的同时促进了TiO2的晶型转变,但这种抑制和促进作用会随着Cu掺杂量的增加而减弱。3%（原子分数）的Cu掺杂能够有效增强TiO2对光生电子的捕获能力,降低光生电子的复合速率,优化其光电性能。     

Fe3+掺杂TiO2纳米晶溶胶的制备及性能

采用sol-gel法制备了Fe3+掺杂锐钛矿型TiO2纳米晶溶胶。对溶胶的物相结构和粒度分布进行了分析,并考察了薄膜的UV-Vis吸收光谱及溶胶的光催化性能。结果表明:Fe3+掺杂可提供杂质能级抑制电子与空穴的复合,且对TiO2溶胶粒子具有细化作用,因此TiO2溶胶的光催化活性提高,比未掺杂时最大提高了近30%。但Fe3+掺杂过多可能成为电子与空穴复合的中心,导致TiO2溶胶的光催化活性降低。r(Fe:Ti)的最佳范围为0.25~0.50。     

微波对TiO2溶胶低温晶化影响的研究

以Ti(SO4)2和HNO3为原料、水为溶剂,采用微波水浴合成法,制备了纳米锐钛矿TiO2水溶胶;利用X-射线粉末衍射(XRD)、差热分析(TG-DTA)和透射电镜等(TEM)技术对产物进行表征.考察了pH值、水浴晶化温度对产物结果的影响.结果表明,微波辐照条件下促进了TiO2由无定形向锐钛矿的转变过程,在常压、低于100 ℃条件下,微波加热TiO2 溶胶1.5 h后,产物主要以锐钛矿晶型存在,晶粒粒径为Φ4～5 nm.     

单分子三维取向的探测方法

三维取向是单分子的一个重要特性,单分子三维取向研究是近年来对单分子研究的又一热点。综述了基于远场扫描的三种探测方法,阐述了其基本原理,分析、比较了各种方法的优缺点,讨论了进行单分子三维取向检测所存在的困难和实际问题,展望了其广阔的应用领域及前景。     

单晶CuS纳米线的电沉积合成及结构表征

采用多孔AAO模板辅助的有机溶剂电化学沉积技术,制备出尺寸均匀,平均直径30nm的单晶CuS纳米线。利用透射电子显微技术研究了纳米线的晶体结构和元素成分,分析了不同沉积电流密度对CuS纳米晶形核及生长过程的影响。研究结果表明,电流密度过小,容易导致S单质向S2-还原速度竞争不过Cu2+与S2-反应成核的速度,从而出现Cu34S32(即CuS0.95);电流密度过大,则会导致成核过程抑制生长过程,得到的CuS纳米晶均为多晶形态。     

氮空位在纳米GaN颗粒和InGaN/AlGaN双异质结中的聚集

直流放电等离子法制备纳米GaN颗粒中的氮缺乏可导致空位形成。在电子显微观察的电子辐照条件下，这些N-空位将进一步凝聚，形成一个a=2.209nm,b=3.826nm,c=1.037nm,α＝β＝γ＝90℃ 的调制结构。随着电子辐照剂量增加，纳米颗粒中心将出现空洞，同时使该区的金属镓离子迁移到颗粒的表面。电子显微分析及分子力学理论计算表明，这种新的调制结构系空位的有序排列所致。在此基础上，进一步研究了InGaN/AlGaN的双异质结薄膜结构中直径约为50nm的空洞存在与发光失效的关系，讨论了N－空位的聚集与空形成的关系。     

Ta2O5-TiO2调制结构和介电性能相关性

本文略述了近来用高分辨电子显微术及其模拟技术,解析Ta2O5和(Ta2O5)1-x(TiO2)x的晶体结构的进展,并揭示了(Ta2O5)1-x(TiO2)x固溶体中由于Ti离子有序占据八面体位置所形成的调制结构和介电性能之间的关联.     

溶胶-凝胶法制备高折射GPTMS/TiO_2-ZrO_2材料

以正钛酸四丁酯、四正丁氧基锆和γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）为原料,采用溶胶-凝胶法,通过在玻璃上涂膜、热固化交联方式制备了具有高折射良好透明性的GPTMS/TiO2-ZrO2纳米复合杂化材料。采用FTIR、AFM、紫外可见分光光度计、椭偏仪等对杂化膜进行表征。结果表明,所制备的杂化膜平整性好,...     

TiO_2掺杂对低压ZnO压敏电阻性能的影响

研究了 Ti O2 掺杂量及制备工艺对 Zn O压敏电阻性能的影响。Ti O2 掺杂超过一定量时 ,压敏场强就不再降低 ,而非线性系数却一直下降 ,漏流迅速增大 ,使性能劣化。因此 ,要控制 Ti O2 掺杂量在适当范围内。粉料煅烧温度和烧成温度的高低也直接影响 Zn O压敏电阻性能。     

硅基PZT铁电薄膜的界面和表面研究

用高分辨岸民镜等手段研究了溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）工艺制备的硅基Ｐｂ（Ｚｒ,Ｔｉ）Ｏ３（ＰＺＴ）铁电薄膜,发现在ＰＺＴ的上表面生成了ＳｉＯ２,ＰＺＴ与硅衬底的界面处形成了无定型的ＳｉＯｘ层并有铅的沉积,而且热处理温度越高,这种现象越显著。这些结构严重影响了ＰＺＴ铁电薄膜的品质及其应用。在分析上述结构产生机制的基础上提出了Ｓｏｌ－Ｇｅｌ工艺的改进方法。     

借助高分辨电子显微像校正电子衍射强度的动力学效应

针对高分辨电子显微学和电子衍射相结合测定晶体结构的图像处理技术，提出了一种借助高分辨电子显微像来校正低散射角电子衍射强度动力学效应的新方法，将此法试用于Ｂｉ２（Ｓｒ０．９Ｌａ０．１）２ＣｏＯｙ晶体结构分析，结果说明此法有效。     

Synthesis optimization and characterization of multiwalled carbon nanotubes

The unique properties of carbon nanotubes (CNTs) have suggested applications in a variety of fields. Multiwalled nanotubes were synthesized using chemical vapor deposition (CVD) procedures and subsequently characterized. Reaction parameters such as catalyst type and carrier gas flow rate were optimized to produce well-aligned multiwalled nanotubes with lengths between a few microns to several millimeters. Characterization was performed with scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), x-ray diffraction (XRD), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS), thermo-gravimetric analysis, and Raman spectroscopy, focusing on composition and purity. Results show the synthesis of high-purity nanotubes of several millimeters in length from iron, nickel, cobalt, and titanium carbide catalysts with thermal stability to above 550°C.     

Stoichiometry Controlled,Single‐Crystalline Bi2Te3 Nanowires for Transport in the Basal Plane

Thermoelectric Bi₂Te₃ based bulk materials are widely used for solid‐state refrigeration and power‐generation at room temperature. For low‐dimensional and nanostructured thermoelectric materials an increase of the thermoelectric figure of merit ZT is predicted due to quantum confinement and phonon scattering at interfaces. Therefore, the fabrication of Bi₂Te₃ nanowires, thin films, and nanostructured bulk materials has become an important and active field of research. Stoichiometric Bi₂Te₃ nanowires with diameters of 50–80 nm and a length of 56 μm are grown by a potential‐pulsed electrochemical deposition in a nanostructured Al₂O₃ matrix. By transmission electron microscopy (TEM), dark‐field images together with electron diffraction reveal single‐crystalline wires, no grain boundaries can be detected. The stoichiometry control of the wires by high‐accuracy, quantitative enegy‐dispersive X‐ray spectroscopy (EDX) in the TEM instrument is of paramount importance for successfully implementing the growth technology. Combined electron diffraction and EDX spectroscopy in the TEM unambiguously prove the correct crystal structure and stoichiometry of the Bi₂Te₃ nanowires. X‐ray and electron diffraction reveal growth along the [110] and [210] directions and the c axis of the Bi₂Te₃ structure lies perpendicular to the wire axis. For the first time single crystalline, stoichiometric Bi₂Te₃ nanowires are grown that allow transport in the basal plane without being affected by grain boundaries.     

TiO_2纳米薄膜的制备及应用进展

TiO_2纳米薄膜在光催化、传感、环境工程等领域具有广阔的应用前景,本文根据国内外的研究报道及作者对TiO_2纳米薄膜的研究,简单地介绍了它的制备方法和应用。