自组装功能膜诱导合成铁酸铋薄膜的研究

采用分子自组装技术在玻璃基片表面制备了十八烷基三氯硅烷自组装单层膜(OTS-SAMs),并在功能化的基板表面诱导生成铁酸铋(BiFeO3)薄膜,采用接触角测试仪、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)测试手段对OTS膜和BiFeO3薄膜进行了表征.实验结果表明,在SAMs功能化的玻璃基底上所制备的铁酸铋薄膜结晶良好,薄膜表面平整光滑,结构致密均一,而且形成BiFeO3多晶聚集体,多晶聚集体的大小在2μm左右.     

液相自组装制备钛酸铋功能陶瓷薄膜的工艺研究

以硝酸铋和氟钛酸铵为原料,以三氯十八烷基硅烷(OTS)为模板,利用自组装单层膜(SAM)技术,在玻璃基片上制备钛酸铋薄膜.改性基板的亲水性测定与原子力显微镜(AFM)测试表明,紫外光照射使基板由疏水转变为亲水,能够对OTS-SAM起到修饰作用.借助XRD,SEM测试手段分析了前驱液的pH值、沉积条件和煅烧温度对Bi4 ...     

四方相BaTiO3薄膜的自组装制备与表征

以(NH₄)₂TiF₆、 Ba(NO₃)₂ 和H₃BO₃为主要原料, 采用自组装单层膜(SAMs)技术, 以三氯十八烷基硅烷(octadecyl-trichloro-silane, OTS)为模版, 在玻璃基片上制备了四方相钛酸钡晶态薄膜. 改性基板的亲水性测定与原子力显微镜（AFM）测试表明, 紫外光照射使基板由疏水转变为亲水, 能够对OTS-SAM起到修饰作用. 金相显微镜观察结果显示,OTS单分子膜指导沉积的薄膜样品表面均匀, 表明OTS SAM对钛酸钡薄膜的沉积具有诱导作用; X射线衍射（XRD）与扫描电镜（SEM）表征显示, 空气中600℃下保温2h实现了薄膜由非晶态向四方相BaTiO₃晶态薄膜的转化过程, 制备的钛酸钡薄膜在基板表面呈纳米线状生长, 线长约在500～1000nm之间, 相互连接的晶粒大小约为100nm. 文章同时对自组装单层膜和钛酸钡薄膜的形成机理进行了探讨.     

二氧化铪(HfO_2)功能陶瓷薄膜的自组装制备

利用自组装单层膜技术,在玻璃基板上生长十八烷基三氯硅烷(OTS)单分子膜层,以Hf(SO4)2·4H2O和HCl配制HfO2前驱液,通过液相沉积在硅烷的功能性官能团上诱导生成二氧化铪薄膜.研究了紫外光照射对OTS单分子层的影响,通过接触角测试仪、AFM、SEM及XRD等手段对膜材料的表面形貌和结构进行了研究分析.结果表明,利用自组装单层法成功制备出HfO2晶态薄膜,呈立方型的HfO2,无其它杂相,薄膜表面均一.     

四方相BaTiO3薄膜的自组装制备与表征

以(NH₄)₂TiF₆、 Ba(NO₃)₂ 和H₃BO₃为主要原料, 采用自组装单层膜(SAMs)技术, 以三氯十八烷基硅烷(octadecyl-trichloro-silane, OTS)为模版, 在玻璃基片上制备了四方相钛酸钡晶态薄膜. 改性基板的亲水性测定与原子力显微镜（AFM）测试表明, 紫外光照射使基板由疏水转变为亲水, 能够对OTS-SAM起到修饰作用. 金相显微镜观察结果显示,OTS单分子膜指导沉积的薄膜样品表面均匀, 表明OTSSAM对钛酸钡薄膜的沉积具有诱导作用; X射线衍射（XRD）与扫描电镜（SEM）表征显示, 空气中600℃下保温2h实现了薄膜由非晶态向四方相BaTiO₃晶态薄膜的转化过程, 制备的钛酸钡薄膜在基板表面呈纳米线状生长, 线长约在500～1000nm之间, 相互连接的晶粒大小约为100nm. 文章同时对自组装单层膜和钛酸钡薄膜的形成机理进行了探讨.     

BiFeO_3薄膜的液相自组装制备与表征

利用自组装单层膜技术,以三氯十八烷基硅烷(OTS)为模板,以硝酸铋和硝酸铁为原料,柠檬酸为络合剂,在玻璃基片上制备了铁酸铋晶态薄膜.探讨了薄膜的煅烧温度和沉积温度对BiFeO3薄膜的影响.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及原子力显微镜(AFM)测试手段对BiFeO3薄膜的物相组成、显微结构和表面形貌进行了表征,EDS能谱测试为铁酸铋薄膜的化学组成提供了有力的证据.结果表明:利用自组装技术在600℃热处理后成功制备出了纯净的BiFeO3晶态薄膜,当沉积温度为70～80℃时铁酸铋薄膜结晶良好,样品表面均匀、致密.     

二氧化铪晶态薄膜的自组装制备

利用自组装单层膜技术,在玻璃基板上生长有机硅烷单分子膜层,以Hf(SO4)2·4H2O和HCl配制HfO2前驱液,通过液相沉积在硅烷的功能性官能团上诱导生成二氧化铪薄膜.通过接触角测试仪、AFM、SEM及XRD等手段对膜材料的表面形貌和结构进行了研究分析.结果表明,利用自组装单层法成功制备出立方型的HfO2晶态薄膜,薄膜表面均一.     

自组装单层膜表面的Bi2Ti2O7薄膜制备与表征

以硝酸铋和钛酸四丁酯为原料,以三氯十八烷基硅烷(OTS)为模板,采用自组装单层膜(self-as-sembled monolayers,SAMs)技术,在玻璃基板上成功制备了Bi2Ti2O7晶态薄膜。借助X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线能谱(EDS)及原子力显微镜(AFM)等测试手段对Bi2Ti2O7薄膜进行了表征。结果表明,以OTS为模板利用自组装技术,经540℃煅烧2h可成功制得立方相Bi2Ti2O7晶态薄膜,且薄膜表面平整光滑,均匀致密。     

pH值对液相自组装法制备纯相BiFeO3薄膜的影响

采用液相自组装法,Bi(NO3)3·5H2O,Fe(NO3)3· 9H2O为原料,柠稼酸为螯合剂,以OTS单分子层为模板,在ITO玻璃基片上成功制备了BiFeO3晶态薄膜.研究了前驱液pH值对BiFeO3薄膜的影响.利用XRD,EDS和SEM等测试手段对在不同pH值下沉积的BiFeO3薄膜进行了表征.结果表明,由于Bi...     

平整二钛酸钾薄膜的制备及其气相光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了K2Ti2O5薄膜并进行表征;在K2Ti2O5薄膜表面上形成致密的十八烷基三氯硅烷(C18H37SiCl3,OTS)单层自组装膜(SAMs);用OTS SAMs 水接触角变化研究薄膜的气相光催化活性;测量了薄膜的光电流响应.研究发现:K2Ti2O5薄膜表面平整、均匀、致密、在玻璃基片上透明;在紫外和可见光区都有光吸收;K2Ti2O5薄膜上OTS SAMs在空气中用254nm的紫外光照射时降解速度比在TiO2薄膜上快;K2Ti2O5薄膜产生阳极光电流,比TiO2薄膜具有更强的光激发和更稳定的光电流响应.结果表明,K2Ti2O5薄膜在空气中用紫外光照射能很有效的分解OTS SAMs,是一种很好的治理气相有机污染物的光催化剂.     

溶胶-凝胶法制备纳米平整度的四钛酸钾薄膜

以Ti(n-OC₄H₉)₄和CH₃COOK为前驱体, 采用溶胶-凝胶法在载玻片上制得纳米平整度的四钛酸钾致密薄膜, 并用原子力显微镜(AFM)分析了薄膜的表面结构. 运用TG和XRD研究了四钛酸钾的生成过程. 在四钛酸钾薄膜上进行十八烷基三氯硅烷(OTS)的自组装, 通过测量自组装单分子膜(SAMs)因光催化分解而导致接触角变化研究薄膜的光催化性能. 结果表明: 薄膜由纳米颗粒组成, 扫描范围为2μm×2μm的AFM图的均方根粗糙度(RMS)仅为4.1nm; 四钛酸钾薄膜上形成的致密OTS单层膜的质量与在TiO₂薄膜上相似, 该薄膜具有较强的光催化能力.     

退火工艺对液相自组装法制备BiFeO3薄膜的影响

以Bi(NO3)3·5H2O,Fe(NO3)3·9H2O和柠檬酸为主要原料,采用液相自组装法,以OTS单分子层为模板,在ITO玻璃基片上成功制备了BiFeO3晶态薄膜.研究了退火温度以及保温时间对BiFeO3薄膜的影响.利用DSC/TG对铁酸铋前驱物结晶行为进行了表征,利用XRD和FE-SEM等测试手段对不同退火工艺下...     

硅表面自组装膜的构建及其摩擦学性能研究进展

总结了目前在单晶硅表面构建的几类典型的分子自组装膜,并着重介绍了近十几年里各类自组装膜在摩擦学性能研究方面所取得的进展.单层膜能够有效降低硅基底的摩擦系数,但是其承载能力和抗磨损性能较差,其中较为典型的是OTS(十八烷基三氯硅烷)自组装膜;有机双层膜和多层膜的出现,一定程度上改善了单层膜的承载能力和耐磨性,但膜的有序性和稳定性还有待于进一步的提高;近年来,有机/无机复合膜的研究为改善硅表面的摩擦学性能提供了一条新的途径,有望成为今后该领域研究的一个重要方向.     

OTS自组装分子膜的制备及其摩擦学测试

采用分子自组装技术在银片表面成功制备了十八烷基三氯硅烷单层膜(OTS-SAMs).运用接触角测试仪、极化曲线、循环伏安、SEM和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对OTS-SAMs薄膜的结构、形貌和性能进行了表征,并分析了载荷和滑动速度对薄膜摩擦学特性的影响.结果表明:紫外光照使基板由疏水变为亲水.极化曲线和循环伏安图显示在组装初期180s内,十八烷基三氯硅烷水解产物主要是与基体表面的羟基发生聚合反应,表现为“岛式”结构增长,随着组装时间的增加,有机硅烷分子之间发生聚合,当组装30min后,成膜过程趋于稳定,可以在基体表面形成平整、牢固和致密的自组装薄膜,这一结果同样由SEM得到验证.随着自组装膜的完善,其摩擦力降低,达到润滑的效果.另外,通过实验结果初步分析了OTS-SAMs的形成机理.     

基于微接触印刷法的PbS微图案的制备

以聚二甲基硅氧(PDMS)弹性体为印模,十八烷基三氯硅烷(OTS)为"墨水",采用微接触印刷法分别在平整的玻璃基片表面和弯曲的玻璃棒表面进行印刷操作,将印刷后的基片浸入到PbS化学浴液中沉积得到微图案化的PbS薄膜.交叉印刷和光学显微观察结果表明,所沉积的PbS微图案边界清晰规整,并且PbS会选择性沉积在基片表面没有被OTS覆盖的区域.     

钛酸锶薄膜的液相自组装制备与表征

采用自组装单层膜技术在玻璃基板上成功制备了钛酸锶薄膜,利用接触角仪对前期处理后的基片润湿角进行表征,利用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)等手段表征了薄膜的物相和微观结构。实验结果表明:采用自组装单层膜技术制备的钛酸锶薄膜结晶良好,样品表面均匀,颗粒尺寸大约在300nm～500nm之间。     

Fe3+/Bi3+对纯相BiFeO3薄膜的影响及生长机理研究

以Bi(NO3)3·5H2O,Fe(NO3)3·9H2O为原料,柠檬酸为螯合剂,用液相自组装法,在ITO玻璃基片上制备了纯相BiFeO3薄膜.研究了前驱液中Fe3+/Bi3+摩尔比对BiFeO3薄膜的影响.利用XRD,EDS,XPS,FE-SEM和FT-IR等测试手段对BiFeO3薄膜进行了表征.结果表明,由于柠檬酸对...     

掺镧BiFeO3薄膜的制备及光伏特性研究

采用溶胶–凝胶法,用乙二醇甲醚作溶剂溶解Bi(NO3)3、Fe(NO3)3和La(NO3)3制备前体溶液,通过化学溶液沉积法在FTO导电玻璃基板上合成La3+掺杂的BiFeO3(BFO)薄膜,并研究了La3+掺杂对BiFeO3的能带及其光伏性能的影响。BiFeO3薄膜呈多晶钙钛矿结构,且随着La3+掺杂量的增加,BiFeO3的晶格常数依次递减。掺杂10%La3+的BiFeO3的能隙比未掺杂时稍有减小,为2.71 eV,随着La3+掺杂量的增加,BiFeO3的能隙增加到2.76 eV。采用改良法制备的La3+的掺杂量为10%的BiFeO3薄膜的最大开路电压为0.4 V,具有良好的光伏性能。     

镀锌钢板硅烷与稀土铈盐、镧盐复合钝化的性能及机理

试验采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(γ-APS)协同稀土铈盐和镧盐钝化镀锌钢板.通过先在试样表面自组装一层γ-APS薄膜,再沉积稀土转化膜制备硅烷稀土复合膜.采用电化学交流阻抗技术(EIS)、盐雾试验检测复合膜的耐腐蚀性,结果表明复合膜的耐腐蚀性和致密性相对于单一硅烷、稀土转化膜大幅度提高,其中硅烷-铈盐复合膜比硅烷-镧盐复合膜耐腐蚀,中性盐雾试验时间达到76 h.原子力显微镜检测结果表明,复合膜相对于单一稀土转化膜平整.EDS检测结果得出,硅烷与稀土化合物发生了协同作用,促进了稀土转化膜在锌表面沉积.初步探讨了复合膜的成膜机理和耐腐蚀机理.     

自组装单层膜技术制备纳米晶态薄膜

自组装单层膜(SAMs)技术是制备纳米尺寸超薄膜材料的一种极具应用前景的新型高效、环境友好的绿色制膜技术.本文首先比较详细地介绍了自组装单层膜技术(SAMs)的发展历程和研究现状,然后对SAMs技术诱导沉积纳米晶态无机薄膜的机理进行了综述,接着比较了SAMs技术与生物矿化的异同,最后对SAMs技术的应用做了一定的展望.