铟锡氧化物陶瓷靶的制备

研究了铟锡氧化物(ITO)粉末退火后的组织和结构,比较了不同状态的粉末和制备工艺对ITO靶材的影响.结果表明,纳米ITO粉末在800℃以下具有体心立方In2O3结构,1100℃退火后由In2O3和SnO2两相组成;ITO粉末经过喷雾造粒后,形成了实心球形颗粒并具有合理的颗粒级配,通过气氛烧结可以制备出高密度优良的ITO...     

ITO纳米粉末爆炸压实烧结致密化陶瓷靶材研究

对ITO商业复合粉末应用爆炸冲击方法压实烧结,并对样品进行了XRD和ESM检测.通过粉末和压实后样品的XRD图及SEM照片的比较,发现在爆炸冲击压实纳米ITO陶瓷粉末时,能够使晶粒度减小,有助于后续烧结密实过程中控制ITO靶材的晶粒度的过分长大;SEM图片显示,在1200℃烧结的靶材微观结构比较均匀.本文探索了纳米ITO粉末冲击压实烧结的微观机理,并与以往人们对粉末的冲击沉能结论进行了比较,得出结论:压实烧结的主要机理是破碎填充效应,使得一部分粉末颗粒表面原子间的距离达到了点阵量级,从而产生键合力;一部分表面原子间的距离达到了一定小的程度,Vander Waals力使其结合.     

涤纶非织造布表面沉积ITO纳米薄膜的微观结构分析

采用低温磁控溅射技术在涤纶纺粘非织造布表面沉积ITO(Indium Tin Oxide,铟锡氧化物)薄膜,利用原子力显微镜(AFM)观察ITO纳米薄膜在纤维表面沉积的微观结构,并较为系统地分析了溅射时间、溅射功率、氧气流量、气体压力以及基底温度对ITO透明导电薄膜微结构的影响.得到以下结论:沉积时间的长短、工作气体压力的大小对成膜的均匀性有很大影响;较高的射频溅射功率将导致纳米颗粒因团聚而增大;而氧气流量的大小则影响着颗粒结晶程度的好坏和晶粒尺寸的大小;基底温度升高则会导致颗粒产生热迁移现象.     

纳米Fe颗粒的化学还原制备及结构与磁性表征

室温下通过NaBH4还原FeCl2溶液,在实验过程中加入聚丙烯酸(PAA)作为表面活性剂,制备了粒径大小为3～5nm的Fe纳米颗粒,并在不同温度下对得到的颗粒进行退火。对比了在不同温度下退火对样品的结构及磁性能的影响。结果表明,通过化学还原法制备的Fe纳米颗粒为非晶态,其磁性表现为超顺磁和铁磁的混磁态,随着退火温度的增加Fe纳米颗粒的晶化程度越来越高,其饱和磁化强度和矫顽力逐渐增大,磁性由混磁态逐渐向铁磁态转变。     

静电纺丝制备二氧化钛纳米纤维及其物性研究

以钛酸四丁酯(TBT)、无水乙醇和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为原料,配置适宜纺丝的前驱体溶液。该溶液在合适的工作条件下以静电纺丝方法纺丝得到前驱体纤维,再经真空高温退火得到TiO_2纳米纤维;对得到的纳米纤维进行物性测试,测试退火后样品的XRD图像发现样品在550℃的温度退火下形成了锐钛矿相的TiO_2,测试比较退火前后样品的扫描电镜(SEM)图像发现样品在退火前后均是网格状纳米纤维结构,测试退火前后样品的红外吸收光谱发现样品经退火后形成了Ti-O化学键,测试TiO_2纳米纤维与TiO_2粉末的发射光谱比较其不同之处。     

无机纳米SiO_2的表面改性研究

纳米材料已逐渐应用于石油行业的各个领域,然而要实现其广泛用途,有必要对纳米材料进行改性以实现其表面功能化。实验中,通过溶胶-凝胶法制备纳米SiO2材料,并通过硅烷偶联剂对气相法制备的SiO2颗粒与自制SiO2颗粒进行表面改性。通过TEM、FT-IR、亲水亲油性实验,分析改性前后纳米材料的性质变化。结果表明,通过溶胶-凝胶法可制备出单分散性良好的球状纳米SiO2颗粒;FT-IR谱图表明颗粒表面成功的接枝了硅烷偶联剂;TEM照片与亲水亲油性实验表明改性后的纳米SiO2颗粒在有机溶剂中的分散性提高,亲油性显著增强,颗粒的表面功能化得以实现。     

氧化铟锡纳米晶薄膜的制备及其电致变色性能EI

采用一锅法合成不同形貌、尺寸的氧化铟锡(ITO)纳米晶,并通过旋涂工艺制备ITO纳米晶薄膜,研究不同形貌、尺寸ITO纳米晶制备的薄膜的近红外光谱调控性能。结果表明:5次旋涂后,ITO纳米晶薄膜的可见光透过率为89.2%,电阻率为54Ω·cm。平均直径为(6.88±1.53)nm的均匀球形ITO纳米晶制备的薄膜表现出最优的近红外光谱调控能力,在施加±2.5 V电压后,其在2000 nm的光谱调制量为39.3%,光密度变化量为0.43。在电致变色前后,ITO纳米晶薄膜始终保持高可见光透过率。ITO纳米晶的电致变色是由于电子注入/脱出导致的局域表面等离子体共振(LSPR)频率和强度变化引起,其电致变色过程是通过电容充放电实现的。     

纳米TiO2薄膜的制备及其表面形貌AFM观测

采用溶胶-凝胶法在玻璃载波片及ITO导电玻璃片上制备出负载型纳米TiO2薄膜,并用原子力显微镜(AFM)对不同条件下制备的TiO2的表面形貌进行了表征.结果表明,TiO2薄膜能较好地负载在玻片表面,并且TiO2薄膜的表面形貌与前驱物的配比浓度、基片、热处理温度等都有密切的关系.随浓度和镀膜层数的增大,薄膜中TiO2纳米微晶的颗粒尺寸逐渐增大,从细小均匀粒子膜变为较大不规则的板块结构.在ITO薄膜面形成的TiO2薄膜具有较小的颗粒和均匀的分布.     

退火处理对铟锡氧化物粉末的影响

对两种不同比表面积(BET)的铟锡氧化物(ITO)纳米粉末进行退火处理,研究和比较了温度对两种粉末微观组织和结构的影响,并对这两种粉末烧结的靶材进行了比较。结果表明,在800～1500℃进行不同温度的退火处理后,在1200℃以上,两种比表面积的ITO粉末粒径增长显著,颗粒之间出现了相互合并和结合长大现象,而高BET粉末的粒径增加幅度比低BET粉末的更大;在1525℃烧结后,用高BET粉末烧成的靶材的晶粒和气孔尺寸更大,气孔数量也更多。     

涤纶非织造布表面沉积ITO纳米薄膜的微观结构分析

采用低温磁控溅射技术在涤纶纺粘非织造布表面沉积ITO（Indium Tin Oxide，铟锡氧化物）薄膜，利用原子力显微镜（AFM）观察ITO纳米薄膜在纤维表面沉积的微观结构，并较为系统地分析了溅射时间、溅射功率、氧气流量、气体压力以及基底温度对ITO透明导电薄膜微结构的影响。得到以下结论：沉积时间的长短、工作气体压力的大小对成膜的均匀性有很大影响；较高的射频溅射功率将导致纳米颗粒因团聚而增大；而氧气流量的大小则影响着颗粒结晶程度的好坏和晶粒尺寸的大小；基底温度升高则会导致颗粒产生热迁移现象。     

Ag离子注入石英玻璃光学透射率研究

用Mevva离子源,将Ag离子注入到石英玻璃中形成纳米晶粒。离子注入的能量为90keV,剂量分别为5×1015、1×1016、3×1016、5×1016、1×1017ions/cm2。X光电子能谱(XPS)分析纳米Ag颗粒没有发生化学反应,说明Ag仍以金属态形式存在。光学透射率测试表明,吸收峰的位置在400nm,当剂量大于5×1016ions/cm2时,发现在440nm左右有一伴峰。分析表明400nm的峰来源于表面等离子体共振吸收,而440nm的伴峰是注入离子形成了少数非常大的纳米颗粒以及纳米颗粒之间相互作用引起的。样品退火后,表面等离子体共振吸收峰红移,而伴峰消失。随着退火的温度升高,峰位红移越大,说明纳米颗粒尺寸增大。     

用交流孪生靶磁控反应溅射法制备ITO薄膜

采用氧化铟锡(ITO)陶瓷靶(质量分数为90%的In2O3与10%的SnO2)作为溅射源,通过交流孪生靶反应磁控溅射制备出了性能优良的ITO薄膜,其光谱透射率大于85%。结合对所镀制ITO薄膜的表面形貌及化学成分分析,研究了反应气体流量、退火等工艺参数对ITO薄膜光学和电学性能的影响。     

Investigation of self-assembly growth and thermal stability of Au nano-particles on atomic-layer-deposited Al2O3 film

在原子层淀积的Al₂O₃薄膜表面自组装生长Au纳米颗粒,研究了Au纳米颗粒的自组装过程和热稳定性. 结果表明,原子层淀积的Al₂O₃薄膜表面很容易吸附氨丙基三甲基硅烷(APTMS), 有利于Au纳米颗粒的自组装, 生长出的Au纳米颗粒尺寸为5--8 nm, 密度约为4×10¹¹cm^-2. 在300℃氮气中退火使Au纳米颗粒的尺寸增大, 但是没有改变APTMS的吸附状态和Au的化学组成. 当退火温度提高到450℃时, Au纳米颗粒发生明显的团聚, 且分布变得极不均匀.     

磁控溅射制备纳米TiO2薄膜光催化降解苯酚的研究

采用射频磁控溅射方法分别在玻璃、A1片和ITO玻璃上制备出性能优良的TiO2纳米薄膜,研究了薄膜光催化性能.通过XRD、SEM和UV-Vis吸收光谱对薄膜进行表征,研究了不同退火温度和不同衬底对薄膜光催化性能的影响.结果表明:薄膜经500℃退火处理,TiO2由非晶转变为锐钛矿结构,并且退火后薄膜的紫外吸收波长发生红移,光催化降解性能提高;比较玻璃、ITO玻璃和A1为衬底制备的TiO2薄膜,以A1片为衬底的TiO2薄膜,由于形成Schottky势垒,光催化性更好.     

快速热退火对原子层淀积铂纳米颗粒的影响

以（MeCp）Pt（CH3）3和O₂为反应源,采用原子层淀积（ALD）技术在A1₂O₃衬底上制备Pt纳米颗粒,研究了在氮气中快速热退火对Pt纳米颗粒的特性的影响。结果表明,随着退火温度从700℃升高到900℃,Pt纳米颗粒尺寸逐渐增大,颗粒之间分离愈加清晰,形貌趋向球形,但颗粒密度稍有降低。随着在800℃退火时间从15 s增加到60 s,Pt纳米颗粒的尺寸逐渐增大,尺寸分布变得更加弥散,颗粒的密度逐渐降低;其中退火15 s后的Pt纳米颗粒密度高（9.29×10cm-2）、分布均匀、分离清晰。900℃退火后在Pt纳米颗粒中出现部分氧化态的Pt原子,其原因可能是在高温下Pt纳米颗粒与A1₂O₃薄膜之间发生了界面化学反应。     

硅烷偶联剂KH-570表面改性纳米SiO2

采用硅烷偶联剂KH-570在酸性条件下对纳米SiO2表面进行改性,并对改性前后的纳米SiO2采用粒径分析仪、傅里叶红外变换光谱仪、紫外-可见光光谱仪、扫描电镜等仪器进行了分析和表征。结果表明,硅烷偶联剂KH-570能成功地对纳米SiO2表面进行改性,使其表面化学键合了硅烷偶联剂的有机官能团,降低了颗粒团聚程度,提高了纳米SiO2在有机介质中的分散程度     

Cr-Si合金钢表面纳米晶热稳定性的研究

采用超音速微粒轰击技术在Cr-Si合金钢的表面制备了纳米结构层.最表面层的晶粒尺寸约为16nm.利用X射线衍射(XRD)技术和透射电镜(TEM)分析技术对退火后表面纳米晶的结构变化进行分析.结果显示:当温度低于450℃进行退火时,表面纳米晶的尺寸变化不大.当退火温度达到450℃时,表面纳米晶失去稳定急剧长大到100nm左右.分析表明在低于450℃时,Cr-Si合金钢表面纳米晶具有良好的热稳定性,表面纳米晶的本征结构、退火时结构的动态回复以及渗碳体颗粒对晶界运动的阻碍是决定其具有一定的热稳定性的主要因素.     

自组装Ag纳米颗粒的表面等离子体共振及其对CdSe量子点的荧光增强效应

采用柠檬酸三钠还原硝酸银的方法制备了Ag纳米粒子溶胶,利用静电自组装技术制得单分散Ag纳米颗粒薄膜.研究了该Ag纳米颗粒薄膜的光学特性,通过改变反应物浓度和后期的热退火温度,有效调控了Ag纳米颗粒尺度和其在外场作用下产生的表面等离子体共振(SPR)特性.将所制备的Ag纳米颗粒薄膜与CdSe量子点耦合,利用SPR对荧光的...     

微波辅助-水相共沉淀法纳米ITO粉体的制备及其表征

利用微波辅助-水相共沉淀法,在InCl3和SnCl4混和溶液中添加PEG-6000,并滴加体积比1∶4浓度的氨水,并在不同反应温度(35～75℃)下制备了ITO前驱体,在温度800℃煅烧1h后得到纳米ITO粉体。利用SEM对纳米ITO粉体的形貌进行表征,用XRD对其结构、晶粒度和堆垛层数进行了表征,同时用纳米粒度Zeta电位分析仪对相应颗粒度进行了测试。讨论了微波辅助下不同反应体系温度对制备的纳米ITO粉体的形貌和尺寸的影响,并探讨了其机理,研究结果表明,随着反应体系温度的上升,纳米ITO粉体形貌由球形转为棒形,其晶体结构不变,晶粒粒径和颗粒度随着增大;反应体系温度的升高使纳米ITO晶粒不同晶面的晶粒度不同程度地增大,以及不同晶面垂直方向晶面不同程度地增多,是球形ITO晶粒成为棒形ITO晶粒的基础。     

紫外辐照增强TiO_2纳米棒阵列薄膜氢气传感器性能研究

氢气传感器的研究对于未来绿色环保氢能源经济的发展有重要意义,提高氢气传感器在室温下对H_2响应的灵敏度是降低传感器成本、提升器件稳定性、拓展传感器应用领域的关键。基于TiO_2纳米棒阵列薄膜的H_2传感器具有成本低廉、易于制备、性能稳定等优点,前期研究已经实现器件的室温稳定工作,使用UV辐照TiO_2纳米棒阵列薄膜,采用XPS分析辐照前后薄膜表面的化学状态,研究了UV辐照对薄膜氢气敏感性能的影响。结果表明,UV辐照可以减少传感器表面污染,增加TiO_2纳米棒阵列薄膜表面氧空位,显著提高传感器对H_2的灵敏度。