QB-10C石英比色皿研究试制报告

石英比色皿(吸收池或比色怀)是紫外及可见分光光度计的基本、关键部件。玻璃比色皿只能用于可见光区。石英比色皿不仅可用于可见光区,还用于紫外、近红外光区(3μ)。紫外及可见分光光度法是进行定量分析最有用的工具之一,它可用于测定微量组分、超微量组分和常量组分及对各组分     

厚度对未掺杂ZnO薄膜光谱性能的影响

X射线衍射光谱、拉曼光谱和紫外可见透射光谱技术是薄膜材料检测的重要技术手段。通过对薄膜材料光谱性能的分析,可以获得薄膜材料的物相、晶体结构和透光性能等信息。为了解厚度对未掺杂ZnO薄膜的X射线衍射光谱、拉曼光谱和紫外可见透射光谱性能的影响,利用溶胶-凝胶法在石英衬底上旋涂制备了不同厚度的未掺杂ZnO薄膜样品,并对薄膜样品进行了X射线衍射光谱、拉曼光谱和紫外可见透射光谱的检测。首先,通过X射线衍射光谱检测发现,薄膜样品呈现出（002）晶面的衍射峰,ZnO薄膜为六角纤锌矿结构,均沿着C轴择优取向生长,且随着薄膜厚度的增加,衍射峰明显增强,ZnO薄膜的晶粒尺寸随着膜厚的增加而长大。利用扫描电子显微镜对薄膜样品的表面形貌分析显示,薄膜表面致密均匀,具有纳米晶体的结构,其晶粒具有明显的六角形状。通过拉曼光谱检测发现,薄膜样品均出现了437 cm-1的拉曼峰,这是ZnO纤锌矿结构的特征峰,且随着薄膜厚度的增加,其特征拉曼峰强度也增加,进一步说明了随着ZnO薄膜厚度的增加,ZnO薄膜晶化得到了加强。最后,通过紫外可见透射光谱测试发现,随着膜厚的增加,薄膜的吸收边发生一定红移,薄膜样品在可见光区域内的透过率随着膜厚度增加而略有降低,但平均透过率都超过90%。通过对薄膜样品的紫外-可见透射光谱进一步分析,估算了薄膜样品的折射率,定量计算了薄膜样品的光学禁带宽度,计算结果表明：厚度的改变对薄膜样品的折射率影响不大,但其禁带宽度随着薄膜厚度的增加而变窄,且均大于未掺杂ZnO禁带宽度的理论值3.37 eV。进一步分析表明,ZnO薄膜厚度的变化与ZnO晶粒尺寸的变化呈正相关,本质上,吸收边或光学禁带宽度的变化是由于ZnO晶粒尺寸变化引起的。     

P型Cd1-xZnxTe薄膜的制备及性质研究

采用Cu对共蒸发法制备的Cd1-xZnxTe薄膜进行p型掺杂。用X射线荧光、X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见分光光度计、热探针、四探针和台阶仪研究了不同Cu掺杂浓度下Cd1-xZnxTe薄膜退火前后的组分、结构、形貌、光学性质及电学性质的变化。结果表明掺Cu 10%的薄膜在退火后导电类型由P型转变为N型、电阻率增大了几个数量级;掺铜20%的样品退火后导电类型和电阻率未发生明显改变,退火后薄膜表面较为均匀完整;掺铜30%的薄膜透过率显著下降到10%以下,退火前后均为P型薄膜。     

沉积速率对直流脉冲溅射钼薄膜微结构与光学性能的影响

用脉冲直流磁控溅射方法在硅片衬底上制备了厚度相同的单层钼薄膜,结合台阶仪、X射线衍射仪、场发射扫描电镜、原子力学显微镜和紫外-可见分光光度计分别研究了不同沉积速率对钼薄膜微结构、表面形貌和光学性能的影响。掠入射X射线反射谱拟合的钼薄膜厚度与设计厚度一致,说明当前钼薄膜制备工艺成熟稳定。沉积速率通过改变薄膜生长模式与薄膜形核率影响钼薄膜表面形貌演化。随着沉积速率的增大,薄膜越来越致密,钼(110)面的衍射峰强度逐渐增大,平均晶粒尺寸增大,表面粗糙度先降低后增加。     

碱石灰玻璃表面长方形银纳米颗粒的制备与表征

采用离子交换结合热处理的方法在碱石灰玻璃表面制备了银纳米颗粒。通过紫外-可见分光光度计、X射线衍射仪、扫描电子显微镜对样品进行了表征。结果表明:热处理时,银离子在玻璃表面成核并生长成近似长方形的纳米颗粒。吸收光谱在416nm附近出现明显的银纳米颗粒表面等离子体共振吸收特征峰。     

氧分压对溅射制备氧化镓薄膜结构及光学带隙的影响

在不同氧分压η(η=O2/[Ar+O2])实验条件下,通过直流反应溅射制备了氧化镓薄膜,然后在真空环境下进行高温再结晶热处理.用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)研究了氧分压η对光学带隙Eg的影响.X射线衍射(XRD)和共聚焦拉曼散射光谱(Raman Scattering)分析显示:经900℃高温热处理后,薄膜呈结晶β相氧化镓,且晶粒尺寸随着氧分压的逐渐增加而变大.室温下由UV-Vis测试薄膜透过率并利用Tauc公式计算得到样品的光学带隙Eg在4.68—4.85 eV之间,且随氧分压η的逐渐增加而变大.     

磁控溅射制备的AlN薄膜的结构、组分及性能分析

采用DC磁控溅射法,分别在p-Si(111)和玻璃基片上沉积AlN薄膜。利用X射线衍射(XRD)、X射线能谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)、台阶仪\紫外/可见分光光度计和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分析了薄膜的结构组分、表面形貌、膜厚、光学性能和红外吸收特性。结果表明:溅射电流对AlN薄膜的生成有很大的影响,当电流增加到0.40A时,薄膜中出现明显的h-AlN(100)和AlN(110)衍射峰;样品的最大高度都小于30nm;样品在250-1000nm波长范围内具有较高的透射率,当溅射电流为0.4A时,薄膜的禁带宽度约为5.94eV;在677.12cm-1处出现强烈的吸收峰。     

ZnO/PAA复合体系的制备和光致发光研究

通过加热法在多孔氧化铝模板的纳米孔内组装了ZnO颗粒,形成了ZnO和多孔氧化铝模板(PAA)复合体系.用Y-2000型X射线衍射仪表征了复合体系的结构,用TU-1901型紫外-可见分光光度计测量了复合体系的光学透过率,用WFY-28型荧光分光光度计测量了复合体系的光致发光.结果显示,多孔氧化铝模板中的ZnO结晶良好,平均晶粒尺寸10.8 nm；多孔氧化铝模板组装ZnO后透过率明显下降,550 nm处只有45%左右；ZnO/PAA复合体系在短波长光激发下有一个强的430 nm峰位的发光峰,随着激发波长增大,发光峰位红移,并且逐渐分解为两个峰,峰位分别在410 nm和460 nm.     

白光LED用LiYF_4∶Pr~(3+)微晶玻璃的发光性能研究

采用高温熔融法制得组分为43SiO_2-23Al_2O_3-27LiF-17YF_3-xPr_2O_3(x=0.05、0.1、0.15、0.2)(mol%)的前驱玻璃.玻璃样品分别经530℃、540℃和550℃热处理后,制备出一系列Pr~(3+)离子掺杂含LiYF4晶粒的微晶玻璃.晶相由X射线衍射与透射电子显微镜证实,晶粒平均尺寸为14±4nm.紫外-可见分光光度计证实微晶玻璃具有良好的透光性.研究热处理前后样品的光谱特性和荧光寿命,对封装成LED后的相关参数进行测试.结果表明,在波长444nm的激发下,掺杂Pr~(3+)离子浓度为0.3mol且热处理温度为550℃的微晶玻璃具有最高光输出强度,封装成LED后发射出白光,其色坐标为x=0.33,y=0.35.     

一种具有高比表面积的Ag@ZnO微-纳复合结构的合成及其在光催化还原二氧化碳方面的应用

采用简单的水热法制备了比表面积高达7.9801m~2/g的ZnO微米星状结构(ZnO star),利用AgNO_3紫外光照还原反应在其表面附着Ag纳米颗粒,构成Ag@ZnO star微-纳米复合分型结构,其光学吸收波长尺度涵盖从近紫外至近红外的太阳光谱波段.用X射线衍射光谱(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等测定了样品的相结构和组成元素.用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)确定了所合成样品的形貌和晶面结构并且证实了Ag@ZnO star异质结构的存在.紫外-可见-近红外分光光度计(UV-VIS-NIR spectrophotometer,UVNS)测试显示样品在近紫外至近红外波段都具有良好的光吸收性能.用Labsolar-6A高气密性自动在线光催化分析系统测量了样品的CO_2光催化还原为CO的性能,结果表明Ag@ZnOstar微-纳复合结构显著地提高了CO_2光催化还原的能力,较商用ZnO粉末提高了4倍,其原因归于两点:一是ZnO的分型结构显著提高了比表面积,二是Ag粒子与ZnO的耦合产生的等离激元增强效应以及使非极性面的活性得到增强.此工作对高效微-纳复合结构CO_2光催化还原剂的构建具有重要的指导意义.     

Photocatalytic Degradation of Phenol over MWCNTs-TiO2 Composite Catalysts with Different Diameters

采用溶胶-凝胶法制备了不同管径的多壁碳纳米管-二氧化钛(MWCNTs-TiO₂)催化剂．应用热重分析、N₂等温吸附和BET比表面、X射线衍射、扫描电镜以及漫反射紫外可见吸收光谱等对样品进行了表征．选择光催化降解苯酚反应对光催化剂性能进行了测试,结果表明,MWCNTs-TiO₂催化剂在苯酚降解反应中表现出明显的协同效应,并分别采用表观反应速率常数、总有机碳消除和光子效率对此协同效应进行了评价     

金纳米粒子自组装薄膜的光谱学研究

采用柠檬酸钠还原氯金酸制备了金胶体，通过静电自组装制备了金纳米粒子薄膜，利用紫外-可见光吸收光谱等对金纳米粒子薄膜进行了光谱学研究，紫外-可见光吸收光谱表明所制备的金溶胶为单分散体系，根据自组装薄膜的X-射线衍射谱，由谢乐公式估算金纳米粒子的粒径约为21nm；X-射线光电子能谱显示氯金酸的还原反应比较完全，金主要以Au^0的价态存在，金胶体粒子通过静电吸引机制组装到PDDA改性的衬底表面；紫外-可见光吸收光谱和表面增强拉曼光谱显示，由于粒子间的电磁耦合，自组装金纳米粒子薄膜表现出协同等离子体共振吸收行为和表面增强拉曼散射效应。     

铜纳米粒子的水热法制备及其结构表征

采用水热法制备了不同形貌和结构的铜纳米粒子,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)以及紫外-可见光学吸收谱对其形貌、结构和光学性质进行了表征。考察了反应物配比以及反应温度和时间对产物形貌的影响。     

中空Ag纳米球壳的制备及性能表征

 以改性聚苯乙烯微球为模板,采用化学镀法在聚苯乙烯微球表面包覆一层银,在四氢呋喃溶液中将聚苯乙烯微球溶解,得到中空Ag纳米球壳。采用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪对样品进行了表征及分析,并用紫外可见分光光度计研究了粒子的光学性质。实验结果表明：运用此法成功地制备出中空Ag纳米球壳的内径为250 nm,壁厚约为15 nm,并且成功地使纳米粒子的紫外吸收光谱由600 nm红移至900 nm左右,实现了在可见光至近红外光区调节Ag纳米结构的吸收峰。     

Zn2SiO4∶Mn2+发光材料的低温合成及其发光性能

采用水热合成工艺低温制备了Mn2+掺杂的Zn2SiO4发光材料,采用X射线衍射(X-ray diffraetion,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)对样品的结构和形貌进行观察,并以此分析了水热过程中Zn2SiO4的形成机制.采用吸收光谱、荧光光谱对其光吸收及光...     

功率密度对中频磁控溅射制备 AZO薄膜性能的影向

利用中频磁控溅射法在普通玻璃衬底上沉积掺铝氧化锌(ZnO ∶ Al,简称AZO)薄膜,通过调整溅射功率密度参数得到沉积速率与功率密度之间的关系,制备了不同厚度的AZO薄膜.利用台阶仪、XRD、XPS、紫外可见分光光度计和Hall测试系统等方法研究了功率密度与厚度对AZO薄膜结构、组分、光学和电学性能的影响.实验结果表明...     

CdS/膨润土复合材料的制备及其光催化性能

以CdCl₂和硫代乙酰胺为反应物,通过湿化学法合成CdS/膨润土复合材料,采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)以及紫外可见光谱(UV-Vis)等分析技术对其结构及光学性能进行表征。以罗丹明B和亚甲基蓝为目标污染物,考察了CdS/膨润土复合材料对有机染料的降解性能。结果表明:在罗丹明B和亚甲基蓝的初始浓度为20 mg/L 时,光照3 h后,CdS/膨润土对它们的降解率分别为80.6%和88.3%,优于CdS及膨润土原土催化剂。     

CdS/聚苯乙烯-丙烯基硫脲纳米复合材料的合成及表征

以二硫化碳、氯化镉和聚苯乙烯-丙烯胺为原料,用液相原位沉淀法合成CdS/聚苯乙烯-丙烯基硫脲纳米复合材料。产物通过X射线衍射、扫描电子显微镜、红外光谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱进行了表征。     

ZnO/Cu_2O异质结纳米阵列制备及光催化性能

利用湿化学法在FTO玻璃基底上制备了高度规整的ZnO纳米棒阵列(ZnO NRAs),以此为衬底,采用磁控溅射法在ZnO NRAs表面沉积Cu_2O薄膜。分别用X射线衍射仪、X射线光电子能谱、扫描电镜、光致光谱、紫外可见分光光度计和电化学工作站对样品的物相、形貌、吸收光谱、光电性能进行了表征,用甲基橙(MO)模拟有机物废水研究复合材料的光催化性能。结果表明:ZnO纳米棒为六方纤锌矿结构,其直径约为80~100 nm,长约2~3μm,棒间距约100~120 nm。立方晶系的Cu_2O颗粒直径约为100~300 nm,形成致密膜层并紧密覆盖在ZnO NRAs表面上,构成ZnO/Cu_2O异质结纳米阵列(ZnO/Cu_2O HNRAs)结构。与纯ZnO NRAs和Cu_2O相比,ZnO/Cu_2O HNRAs在可见光范围内的吸收显著增强,吸收波长向可见光方向偏移。ZnO/Cu_2O HNRAs的载流子传递界面的电荷转移速度快,有效促进了光生电子和空穴的分离。在紫外-可见光照射65 min后,ZnO/Cu_2O HNRAs的降解效率为94%,分别是纯ZnO NRAs和Cu_2O的18倍和1.7倍。     

Ag负载WO3/TiO2光催化剂的合成及其催化性能

以钛酸丁酯、无水乙醇、钨酸铵为原料,采用溶胶-凝胶法合成了WO3/TiO2复合光催化剂;采用光还原技术制备了Ag负载WO3/TiO2光催化剂,借助X射线粉末衍射(XRD)和UV-Vis光谱等技术对样品的组成和光吸收性能进行了表征,并以罗丹明B为模型污染物考察样品的光催化活性。XRD分析表明,所得粉体均为锐钛矿型纳米TiO2,且与WO3复合后,纳米TiO2特征衍射峰宽化,强度降低;UV-Vis光谱分析表明,载银使得催化剂在400—700nm的可见光区域对光响应,且在紫外光区吸收显著增强,对光具有更高的利用率;以罗丹明B为降解物的光催化实验表明,WO3复合对纳米TiO2光催化活性有显著的影响,而载Ag后其光催化活性进一步提高,将该光催化剂用于炼油厂废水的处理,效果较好。