基于紫外光辐照改性自组装单层膜图案化表面的铁酸铋薄膜制备与表征

采用自组装单层膜(self-assembled monolayers,SAMs)技术在玻璃基板表面制备了十八烷基三氯硅烷(octadecyltrichlorosilane,OTS)-SAMs,将OTS-SAMs基体在光掩膜覆盖下用紫外光进行刻蚀,得到含有亲水性和疏水性区域的模板,利用液相沉积法在OTS-SAMs模板表面制备了铁酸铋(BiFeO3)图案化薄膜。通过接触角仪、原子力显微镜、X射线衍射、扫描电镜、X射线能谱仪等测试手段对OTS膜和BiFeO3薄膜进行表征。结果表明:以OTS为模板利用液相沉积法制备出边缘轮廓清晰、粗糙度较小,与基板结合力较强,条纹宽度为10～20μm的BiFeO3图案化薄膜。     

液相自组装Ce、W掺杂VO2薄膜的制备及其性能研究

利用三氯十八烷基硅烷(octadecyltrichlorosilane--OTS)为模板,以草酸、五氧化二钒,硝酸铈、钨酸铵、为原料,利用自组装薄膜技术,在玻璃基片上成功制备了氧化钒薄膜。测量了紫外光照射后OTS薄膜的亲水性。通过X射线衍射研究了自组装氧化钒薄膜的晶体结构,利用扫描电镜观察了薄膜的表面形貌,表明通过自组装制备的氧化钒薄膜通过退火处理后,可以良好的在玻璃基片上成膜,薄膜质量良好。通过FTIR测试表明,1%Ce和1.5%W共掺杂的VO2薄膜其相变温度从65℃降低到28℃。     

一种在玻璃基板上制备钛酸铋功能薄膜的方法

专利申请号:CN201010287622.9公开号:CN101955323A申请日:2010.09.20公开日:2011.01.26申请人:陕西科技大学本发明公开了一种在玻璃基板上制备钛酸铋功能薄膜的方法,按照如下步骤:1)预处理基片;2)沉积OTS自组装膜层:将步骤1)中清洗好的基片进行OTS自组装膜层的沉积制备;3)配制反应液;4)液相法沉积薄膜;5)薄膜的后期处理:将     

液相自组装制备BaxSr1-xTiO3功能陶瓷薄膜

以Sr(NO3)2,Ba(NO3)2,(NH4)2TiF6和H3BO3作为原料,采用自组装单分子膜(self–assembled monolayers,SAMs)技术以及利用紫外光修饰技术对十八烷基三氯硅烷(C18H37SiCl3,OTS)单分子膜进行官能团改性,在氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)玻璃基板上成功制备了BaxSr1–xTiO3功能陶瓷薄膜。通过动态/静态接触角仪测量了SAMs功能化的ITO玻璃基板表面与水的接触角,探讨功能化ITO玻璃基板在紫外光照射前后的润湿情况。通过X射线衍射、能量色散光谱和扫描电子显微镜等测试方法分析了制备的BaxSr1–xTiO3功能陶瓷薄膜的物相组成、微区结构和形貌。结果表明:改性的SAMs功能化ITO玻璃基板在50℃的前驱溶液中沉积18 h后,在600℃煅烧晶化2 h,可以成功制备出纯相BaxSr1–xTiO3功能陶瓷薄膜,薄膜的颗粒均一,形貌均匀。     

液相自组装制备BaxSr1–xTiO3功能陶瓷薄膜

以Sr(NO3)2,Ba(NO3)2,(NH4)2TiF6和H3BO3作为原料,采用自组装单分子膜(self–assembled monolayers,SAMs)技术以及利用紫外光修饰技术对十八烷基三氯硅烷(C18H37SiCl3,OTS)单分子膜进行官能团改性,在氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)玻璃基板上成功制备了BaxSr1–xTiO3功能陶瓷薄膜。通过动态/静态接触角仪测量了SAMs功能化的ITO玻璃基板表面与水的接触角,探讨功能化ITO玻璃基板在紫外光照射前后的润湿情况。通过X射线衍射、能量色散光谱和扫描电子显微镜等测试方法分析了制备的BaxSr1–xTiO3功能陶瓷薄膜的物相组成、微区结构和形貌。结果表明:改性的SAMs功能化ITO玻璃基板在50℃的前驱溶液中沉积18 h后,在600℃煅烧晶化2 h,可以成功制备出纯相BaxSr1–xTiO3功能陶瓷薄膜,薄膜的颗粒均一,形貌均匀。     

紫外光固化二氧化硅/丙烯酸酯亲水杂化薄膜

紫外光照射下制备了用于改善玻璃表面亲水性的二氧化硅/丙烯酸酯透明杂化薄膜,其水接触角小于5°,具有优异的亲水性。讨论了反应时间、反应温度、丙烯酸羟丙酯用量和正丙醇用量与薄膜亲水性的关系。通过SEM对薄膜表面形貌进行了研究,发现薄膜具有多孔结构,SiO₂溶胶粒子均匀分布在膜层中。研究表明,以硅溶胶（ml）与丙烯酸羟丙酯（mol）配比为50∶0.15在40℃时反应1 h制备杂化溶胶,且涂膜液用20%（质量）正丙醇稀释时所制备的杂化薄膜亲水性最好。     

石英表面OTS自组装多层膜的制备及抗弛豫性能

采用浸没法在石英表面制备了十八烷基三氯硅烷(OTS)自组装多层膜，采用水接触角测量仪、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和原子力显微镜(AFM)分析了不同浸没时间所得OTS多层膜的疏水性、成分和表面形貌，确定了较佳成膜时间为30 min。制备的OTS多层膜均匀致密，厚度约为2.7 nm，水接触角为110.4°。采用AFM检测了OTS多层膜在不同温度下的能量耗散和弛豫率，结果显示两者随温度的升高均呈现先下降后上升的趋势，耗散量级是石蜡的10倍，弛豫率为石蜡的3～4倍，说明制备的OTS多层膜在较低温度(25～60°C)下具有一定的抗弛豫性能，但不如石蜡。     

自组装单层膜技术及其在制备功能薄膜领域中的应用

自组装单层膜技术应用于薄膜制备领域越来越受到研究人员的关注。详细地介绍了自组装单层膜技术的发展历程,综述以有机硅烷类自组装单层膜制备功能陶瓷薄膜的反应机理,论述自组装单层膜在制备功能陶瓷薄膜领域中的应用,并对自组装单层膜技术及其应用做了一定的展望。     

硅烷自组装单分子层生长条件的优化

对长碳链硅烷在玻璃片表面自组装形成单分子层膜进行研究。以甲苯为溶剂,使辛烷基三乙氧基硅烷(OTES)、十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)、3-胺丙基三乙氧基硅烷(APTES)和十八烷基三氯硅烷(OTS)在玻璃表面进行生长,考察反应时间、反应浓度和可水解基团对自组装单分子层膜的影响。用接触角仪和全反射红外光谱仪(FT-IR)对单分子膜进行表征。结果表明:带有—Cl水解基团的OTS最易生长,而带有乙氧基离去基团的OTES比带有甲氧基的DTMS容易反应。在24℃时,1 mmol/L OTES反应20 min自组装单分子层膜生长很好,并且表面比较规整均一。     

光催化沉积法制备Pd膜的改进及Pd膜性能表征

对光催化沉积法(PCD)制备Pd膜进行了改进,使含有TiO2与Pd2 的悬浮液膜层在多孔陶瓷膜表面形成液体薄膜,该薄膜在紫外光直接照射下发生光催化还原反应,烧结后得到含TiO2及Pd晶种的超薄膜层,用化学镀修饰得致密Pd膜.采用SEM、EDAX方法对所制的Pd膜表征结果表明,Pd膜厚度为5~6μm.在350~500℃和0.05~0.15 MPa下进行气体渗透实验,当温度为450℃时,H2渗透系数为4.07×10-6mol/(m2.s.Pa),N2的渗透量检测不出,高温热循环测试表明该Pd膜致密且具有良好的热稳性.     

水热法制备BiFeO3粉体

以FeC l3.6H2O和B i(NO3)3.5H2O为原料,氨水为沉淀剂,KOH为矿化剂,采用共沉淀法制备前驱物,水热法合成了纯相的B iFeO3粉体。X射线衍射结果表明,在160℃,碱浓度仅为0.15 mol/L的水热条件下,即可合成纯相的B iFeO3粉体。该工艺大大降低了水热温度,减小了碱浓度,从而节约了能源,降低了成本,减轻了碱对水热设备的腐蚀。扫描电镜显示,前驱沉淀物陈化时间为1 d时,水热制备的B iFeO3粉体中有发育良好的六方短柱状晶体形成;陈化时间增加到3 d时,所得B iFeO3粉体呈双层板状。差热-失重分析表明,所得B iFeO3粉体的尼尔温度(TN)为301℃,居里温度(TC)为828℃,分解温度为964℃。     

生长温度对单晶衬底上生长Ba(Zr_(0.2)Ti_(0.8))O_3薄膜微结构和介电性能的影响(英文)

采用脉冲激光沉积方法,在制备有LaNiO3(LNO)底电极的LaAlO3(LAO)衬底上,分别在500,600℃和700℃的沉积温度下制备了锆钛酸钡Ba(Zr0.2Ti0.8)O3(BZT)薄膜.通过X射线衍射表征薄膜的结构特性,原子力显微镜和扫描电子显微镜分别用来表征样品的表面和断面形貌.结果表明:BZT薄膜与LNO具有c轴取向,并以cube-on-cube方式排列生长.BZT薄膜表面致密无裂缝,具有柱状生长的晶粒.薄膜的介电性能测试显示:600℃下沉积的BZT薄膜具有较高的介电可调性(49.1%)和较低的介电损耗(2.5%).在600℃下沉积的BZT薄膜的优值因子(figure of merit,FOM)达到19.8.     

电沉积Cu_（2x）In_（2－2x）Se_2薄膜的光电化学研究

用电沉积法制得Ｃｕ＿（２ｘ）Ｉｎ＿（２－２ｘ）Ｓｅ＿２（铜铟硒）（０＜ｘ＜１）薄膜￣［１］并用ＥＤＡＸ对其组成进行分析．对薄膜电极的光电化学性能、光谱响应、能隙与ｘ的依赖关系进行了研究．借助于现场微区扫描光电流谱观察了热处理、薄膜厚度、光极化对薄膜电极的光电性能影响．研究了Ｐｂ（ＮＯ＿３）＿２有效的浸渍对薄膜光电性能的影响．     

ZnO薄膜光催化降解苯酚实验

采用溶胶-凝胶法分别在普通玻璃和石英玻璃基底上制备出性能优良的ZnO薄膜,并通过XRD、AFM和UV-V is吸收光谱对薄膜进行表征,进一步研究了不同波长紫外光照射、不同基底及不同退火温度对薄膜光催化性能的影响。实验结果表明,以石英为基底,退火温度为400℃的ZnO薄膜具有更好的光催化氧化能力,并且实现了催化剂的固载,便于回收再利用,催化效果显著。     

LaNiO_3薄膜的制备及其氧敏特性的研究

本文以Ｌａ（ＮＯ_３）_３·６Ｈ_２Ｏ和Ｎｉ（ＮＯ_３）_２·６Ｈ_２Ｏ为配位前驱体,采用柠檬酸为螯合剂,利用溶胶－凝胶法合成了钙钛矿型稀土复合氧化物ＬａＮｉＯ_３薄膜,研究了薄膜的氧敏特性及烧结温度对薄膜氧敏特性的影响。     

Fe~(3+)掺杂TiO_2薄膜材料的制备与光催化性能研究

以载玻片为基材,通过溶胶-凝胶技术制备Fe3+离子掺杂的TiO2薄膜。采用甲基橙作为目标降解物,研究Fe3+掺杂薄膜的光催化活性,采用X-射线衍射、扫描电镜和紫外-可见光吸收谱等技术对薄膜相关特征进行了表征。研究表明,当Fe/Ti物质量比为0.25%时,光催化活性最高。经500℃焙烧2h制备TiO2薄膜具有锐钛矿结构,TiO2粒子大小均匀,有孔隙结构。掺杂Fe3+使薄膜TiO2粒子减小,孔隙率增加,而粒子粒径分布不均匀增加,且吸收强度增加吸收边有一定的红移。     

TiO2 纳米薄膜微结构及光催化性能研究

以钛酸丁酯Ti(OBu)4为原料,采用溶胶-凝胶法在普通钠钙玻璃表面制备了TiO2纳米薄膜,用XRD、UV-VIS等技术对薄膜微结构及紫外吸收性能进行了表征,选用食用油光催化降解为模型对TiO2薄膜光催化性能进行了评价。探讨了退火温度对薄膜晶相结构及其光催化活性的影响,450℃退火处理的薄膜呈锐钛矿和金红石型混晶结构,锐钛矿相平均晶粒尺寸为28.8 nm,金红石相平均晶粒尺寸为40.4 nm,700℃退火后为纯金红石相。焙烧温度在450—490℃光催化活性较为理想,480℃附近光催化活性达到最高。涂膜层数增加,光催化活性增强,8层膜的光催化活性最高。     

电沉积法制备纳米SnO_2薄膜

采用一种电沉积法室温下制备纳米SnO2薄膜。经研究得到了电沉积SnO2薄膜的最佳工艺条件:电流密度、电沉积时间、主盐浓度、游离酸浓度分别为i=8 mA.cm-2,t=120 m in,c(SnC l2)=0.02 mol/L,c(HNO3)=0.03 mol/L。用X射线衍射、红外光谱和扫描电镜、透射电镜等对薄膜的物相和微观结构、表面形貌等进行了研究。结果表明,室温下干燥得到的薄膜由SnO2.xH2O组成,但经过400℃热处理后,逐渐转变成结晶较为完整的四方结构SnO2薄膜,薄膜的表面较为平整、呈多孔状,薄膜粒径大小为8~20 nm。     

翁泉沟硼镁铁矿的硫酸法加工(Ⅲ)──25℃及100℃H_3BO_3-MgSO_4-Mg(NO_3)_2-H_2O体系相图及其应用

In order to establish the theortetical basis and optimize the production conditions for the separation process of the H_3BO_3-MgSO_4 mixed solution by using Mg(NO_3)_2 as the salting out agent.The phase diagrams of H_3BO_3─MgSO_4─Mg(NO_3)_2─H_2O system at 25℃ and 100℃ were studied.The results show that there appear MgSO_4·7H_2O,MgSO_4·6H_2O,Mg(NO_3)_2·6H_2O and H_3BO_3 three crystallization regions in the phase diagram at 25℃,and three crystallization regions of MgSO_4·H_2O,Mg(NO_3)_2·2H_2O,and H_3BO_3 at l00℃.When the temperatures rise from 25℃ to 100℃,the crystallization regions for magnesium sulfate hydlates grow larger and while that of H_3BO_3 get smaller.Only MgSO_4·4H_2O could be crystallized out alone,if evaporating the H_3BO_3─MgSO_4 solution in the presence of Mg(NO_3）_2.On cooling the MgSO_4 mother liquor,H_3BO_3 can be separated alone without any addition of water.     

相组成对TiO_2薄膜生物活性的影响(英文)

以钛酸正丁酯(Cl6H36TiO4)为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2薄膜。TiO2薄膜分别在300,400,500,600,800℃下于空气中热处理2h。将热处理前后的TiO2薄膜浸泡于模拟体液(simulated body fluids,SBF)中,考察其表面诱导类骨磷灰石形成的能力。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱仪、Fourier变换红外光谱等测试手段表征TiO2薄膜和磷灰石的微观结构。结果表明:原始和经300℃热处理的TiO2薄膜为无定形结构;随着煅烧温度的升高,TiO2由无定形结构向锐钛矿相转变;温度升高至800℃后,锐钛矿相完全转化为金红石相。TiO2薄膜经SBF浸泡7d后,经400,500,600,800℃热处理的TiO2薄膜表面生成含有碳酸根的羟基磷灰石,且其Ca与P的摩尔比为1.52,接近人体骨骼的钙磷比(1.67)。而原始和经300℃热处理的TiO2薄膜无此现象发生,这说明TiO2薄膜的晶型对其生物活性具有重要影响,锐钛矿和金红石相TiO2薄膜均具有诱导磷灰石生成的能力。