纳米半导体硫化银单层膜的自组装

本文使用Triton X-100作为模板剂制备半导体硫化银纳米颗粒,并研究了其吸收光谱的兰移特性。在金属铝或金基底上自组装有机双功能分子单层膜后,将其浸入所制备的纳米硫化银颗粒的微乳液中,自组装得到硫化银纳米颗粒单层膜并研究了其表面形貌特征。     

自组装单层膜表面制备BiFeO3图案化薄膜的研究

采用短波紫外光(UV)对十八烷基三氯硅烷(OTS)自组装单分子层(SAMs)进行刻蚀,利用化学液相法在OTS-SAMs模板表面制备出铁酸铋(BiFeO₃)图案化薄膜。通过接触角、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)等测试手段对OTS膜和BiFeO₃薄膜进行表征。结果表明：以OTS为模板利用化学液相法成功制备出边缘轮廓清晰、条纹宽度为10~20 μm的BiFeO₃图案化薄膜。     

Bi2Ti2O7薄膜的自组装法制备及表征

以Bi(NO3)3·5H2O和Ti(OC4H9)4为原料,采用自组装单层膜技术,在负载有功能化三氯十八烷基硅烷(octadecyl-trichloro-silane,OTS)的FTO基板上制备了Bi2Ti2O7薄膜。基板表面的亲水性测试表明,紫外照射使OTS自组装单层膜表面由疏水转变为亲水,实现功能化。借助X射线衍射(XRD)、X射线能量色散谱(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析分别对Bi2Ti2O7薄膜的组成、结构和微观形貌进行了表征。结果表明,沉积溶液浓度为0.02 mol·L-1时,所得Bi2Ti2O7薄膜均匀致密。560℃热处理1 h、厚度为0.4μm的Bi2Ti2O7薄膜在100 kHz的介电常数为153,介电损耗为0.089。     

OTS自组装单层膜诱导生长Sb_2S_3薄膜及其生长机理

在接近室温的水溶液中通过采用OTS-自组装单分子层制备了Sb2S3薄膜。利用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能量色散谱(EDS)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对Sb2S3薄膜的结构、形貌和光学性能进行了表征。结果表明,低温下所制备的薄膜为非晶态结构,当薄膜在空气中200~300℃热处理1h时,非晶态薄膜转化成具有正交晶相结构的多晶结构。光学性能测试表明,沉积的Sb2S3薄膜和在空气中200℃热处理1h后Sb2S3薄膜的能带值分别为2.05和1.78eV。功能化OTS自组装单分子层(SAMs)在Sb2S3薄膜的生长过程中起到了诱导生长的作用。通过实验结果,进一步分析了Sb2S3薄膜的形成机理。     

Piranha改性玻璃基板液相沉积制备SrTiO3功能陶瓷薄膜

以Piranha溶液处理玻璃基板,采用液相沉积技术,制备了钛酸锶晶态薄膜。改性基板的亲水性测定与偏光显微镜测试表明,Piranha溶液能够有效改善玻璃基板的亲水性,并且基板表面的硅烷醇对钛酸锶薄膜的沉积具有积极指导作用;X射线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)表征显示,制备成功的钛酸锶薄膜纯度高,结晶良好,样品表面均匀,在垂直基板表面方向上呈纤维花簇状生长。文章同时对基板表面硅烷醇形成过程进行了研究。     

以OTS自组装单分子膜为探针研究TiO2液相空穴氧化机理

通过引入十八烷基三氯硅烷(OTS)自组装单分子膜作为氧化反应的探针, 在排除反应物的吸附和扩散的条件下研究溶胶-凝胶制备的TiO2薄膜表面光催化空穴氧化初始过程. 研究结果表明, 在紫外光照下, 水溶液中OTS部分覆盖的TiO2表面能够很快从憎水变成亲水. 存在空穴捕获剂后, TiO2表面OTS自组装单分子膜碳链的脱除受到明显抑制, 水接触角随光照时间变化非常小; 而水中羟基自由基捕获剂或者F-的存在则对TiO2表面OTS自组装单分子膜碳链的脱除几乎无影响. 这表明, 空穴氧化在TiO2表面OTS自组装单分子膜碳链的脱除中占主要地位.     

功能化单层碳纳米管的自组装

研究了功能化的单层碳纳米管与重氮树脂高分子之间的自组装性能。经过功能化的单层碳纳米管在端头连接有羧基和羧酸根,这些基团可以同重氮树脂重氮基团作用成键,这种键是光敏性的。经紫外光照射后,羧酸根同重氮基之间转变成共价键连接,增加了自组装膜的稳定性。     

自组装单分子膜功能器件

分子尺度电子学是利用单个分子或分子单层组装体作为活性单元来实现电子学功能的一门前沿科学领域.基于自组装单分子膜(SAMs)的分子器件在分子电子学的实用化道路上具有很大的发展潜力与应用前景.目前,SAMs功能器件的研究仍处于起步阶段,其性能还有很大提升空间.本文首先评述了SAMs器件的构筑方法,针对直接蒸镀金属顶电极会对SAMs造成破坏的问题,介绍了3类软接触电极,包括液态金属、导电高分子和石墨烯顶电极;然后以固态光开关器件为例介绍了近年来功能器件上的一些新进展,分子优化设计对于提升器件响应活性具有重要意义;同时总结了共轭聚合物SAMs器件的制备方法和性能,通过合理的结构设计,共轭聚合物能进行电荷的长程输运,并有望提供比小分子更优异的光电功能;最后讨论和展望了未来的发展方向.     

OTS自组装单分子膜在玻璃表面形成过程的AFM研究

运用原子力显微镜研究了十八烷工碱氯硅烷在玻璃表面自组装形成单分子膜的过程。通过对样品表面的显微图像,表面平均粗糙度及前进接触角的测量分析,揭示了自组装单分子膜在玻璃表面的生长规律,并探索反应初期玻璃表面的吸附特点。     

自组装单层膜的制备与应用

本文综述了自组装单层膜制备及应用技术的最新发展,分别对有机硅烷/羟基化表面和硫醇/金两种重要的自组装单层膜体系的制备新技术以及在制膜技术和分子电子学等领域的最新应用进行了总结.     

反相微乳液法合成SrTiO3纳米棒

SrTiO₃ nanorods were synthesized in cetanyl trimethyl ammonium bromide (CTAB) reverse microemulsion containing CTAB, n-hexanol, n-octane and water with Ba(OH)₂ as reactants. The effects of different conditions such as ω₀ [ω₀=n_H2O/ n_CTAB], aging time and the concentration of reactants on the formation of the nanorods were studied. Transmission electron microscope (TEM), electron diffraction (ED) and X-ray diffraction(XRD)were used to characterize the morphology and the structure of the synthesized nanorods. The results show that SrTiO₃ nanorods with a length of 260～2 000 nm and a diameter of 50～100 nm belonging to single crystal are single cubic system. The molar ratio of Sr to Ti of products is 1.0 as determinded by ICP.     

Bi2Ti2O7薄膜的自组装法制备及表征

以Bi(NO₃)₃·5H₂O和Ti(OC₄H₉)₄为原料,采用自组装单层膜技术,在负载有功能化三氯十八烷基硅烷(octadecyl-trichloro-silane,OTS)的FTO基板上制备了Bi₂Ti₂O₇ 薄膜。基板表面的亲水性测试表明,紫外照射使OTS自组装单层膜表面由疏水转变为亲水,实现功能化。借助X射线衍射(XRD)、X射线能量色散谱(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析分别对Bi₂Ti₂O₇薄膜的组成、结构和微观形貌进行了表征。结果表明,沉积溶液浓度为0.02 mol·L^-1时,所得Bi₂Ti₂O₇薄膜均匀致密。560 ℃热处理1 h、厚度为0.4 μm的Bi₂Ti₂O₇薄膜在100 kHz的介电常数为153,介电损耗为0.089。     

纳米SrTiO3对高铁酸盐电化学性能影响研究

Two ferrates, K₂FeO₄ and BaFeO₄, had been prepared and characterized by XRD, IR and SEM. The electrochemical tests of the samples were carried out in the voltage range of 0.8～2.0 V and current density of 0.5～3.0 mA·cm^-2. The results indicated that performance of Zn-BaFeO₄ battery was superior to that of Zn-MnO₂ and Zn-K₂FeO₄ batteries. Nanometer SrTiO₃ prepared by Sol-gel methode with different ratio was added to the BaFeO₄ cathode in order to improve the discharge performance. The discharge capacity of the BaFeO₄ cathode was increased from 224 mAh·g^-1 to 246 mAh·g^-1 by addition of 5% nanometer SrTiO₃. The reason of enhancing BaFeO₄ electrochemical performance was discussed.     

Gd-N共掺杂SrTiO3/TiO2复合纳米纤维制备及光催化性能

以静电纺丝技术制备的TiO_2纳米纤维为基质和反应物,结合一步水热法制得Gd-N共掺杂SrTiO_3/TiO_2复合纳米纤维光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)和荧光光谱(PL)等方法对其微观结构、形貌和光学性能进行表征。结果表明:SrTiO_3和TiO_2形成异质结能够使光生电子和空穴得到很好的分离,而Gd-N共掺杂产生新带隙,可以拓宽光谱响应范围至可见光区,并引起晶格缺陷,成为光生电子-空穴对的浅势捕获阱。Gd-N共掺杂与异质结的协同作用有效提高了SrTiO_3/TiO_2复合纳米纤维的可见光催化活性。     

微波水热辅助电沉积法制备Bi_2S_3薄膜

采用微波水热辅助电沉积法在ITO导电玻璃表面制备了形貌均匀具有纳米棒、纳米板状结构的Bi2S3薄膜。利用XRD、XPS、场发射扫描显微镜(FESEM)、TEM和UV-Vis-NearIR对薄膜的结构、形貌、光学性能进行了表征。结果显示微波水热辅助电沉积法制备的Bi2S3薄膜具有良好的结晶性能;随着微波水热温度的提高,所制备Bi2S3薄膜的结晶性能先增强后降低,合适的温度是130℃。与电沉积法制得薄膜相比,采用微波水热辅助电沉积法制得Bi2S3薄膜的禁带宽度由1.44eV增加到1.84eV。     

Surface structure for Au on (0 0 1) SrTiO3

First-principle calculations are performed to study the crystal structure, formation energies, and electronic structures of (0 0 1) SrTiO₃ surfaces with/without Au covered. The initiative Au additive layer is crystallized in a fcc structure with (0 0 1) face on SrO-terminated surface. The bimodal growth trend of Au on TiO₂-terminated surface is qualitatively consistent with the experimental observations. The defect structure of Au occupying the oxygen (O) vacancies of TiO₂-terminated surface is energetically favorable under oxygen-poor conditions, and a feature corresponding to gap states appear and the occupied Ti 3d states disappear.     

光致变色WO3/4,4'-BPPOBp超晶格薄膜的制备

具有光致变色和电致变色特性的三氧化钨薄膜因其巨大的应用前景而倍受人们关注[1-4].其制备方法一般为物理沉积方法和化学沉积方法等.其中化学方法包括喷射裂解法[5],化学气相沉积法[6,7],电化学沉积法[8]和溶胶凝胶法[9]等.利用超分子化学自组装技术构建用有机组分调控的光致变色纳米超晶格薄膜材料,是研制光致变色功能薄膜材料的新方法.本文采用溶液中相反电荷聚电解质超分子自组装的方法(ＰＥｓ法)[10],制备了ＷＯ3/4,4′ＢＰＰＯＢｐ超晶格薄膜.采用紫外可见吸收光谱和小角Ｘ射线衍射谱对薄膜的结构和分子的排列方式进行了研究.1　实验…