硅纳米线阵列的制备及其光电应用

近年来,硅纳米线阵列在宽波段、宽入射角范围内优异的减反射性能及其在光电领域的巨大应用前景引起了相关研究者的广泛关注。本文综述了国内外硅纳米线阵列的制备及其在光电应用方面的最新研究进展。关于硅纳米线阵列的制备方法,主要从"自下而上"和"自上而下"两大类出发,分别阐述了模板辅助的化学气相沉积法、化学气相沉积结合Langmuir-Blodgett技术法和金属催化化学刻蚀法,其中重点介绍了目前使用最为广泛且操作简单的金属催化化学刻蚀法的步骤、机理及控制参数。关于硅纳米线阵列在光电领域的应用,主要阐述了硅纳米线阵列在光电探测器、常规太阳能电池、光电化学太阳能电池、光催化分解水制氢、光催化降解有机污染物方面的应用。最后,从硅纳米线阵列在实际应用中面临的提高光电转换效率和避免硅纳米线阵列腐蚀以提高器件的稳定性等问题出发,展望了硅纳米线阵列的表面修饰及修饰后的性能研究是未来硅纳米线阵列光电应用研究的主要方向之一。     

反应物浓度对硅铝酸盐聚合反应的影响

研究硅铝酸盐聚合反应是探讨沸石分子筛形成机理的关键问题之一,同时对于改善现有沸石晶化导向剂的性能和发现新型沸石晶化导向剂具有指导意义。关于单纯的硅酸及其盐或单纯的铝酸盐的聚合反应研究报道较多,但是对于硅铝酸盐的聚合反应研究报道较少,至于高浓度和高硅铝比条件下硅铝酸盐的聚合反应研究尚未见报道。本文以沸石分子筛液相成核和沸石晶化导向剂为应用背景,研究了高浓度高硅铝比条件下反应物浓度对硅铝酸盐聚合反应的影响。     

巯基-乙烯基加成反应合成含硅聚合物的研究进展

巯基-乙烯基加成反应具有清洁、高效、条件温和的特点,广泛应用于有机合成、聚合物科学和材料化学等诸多领域。国内外关于这一反应的研究已有大量文献报道,但该反应在含硅聚合物的合成与应用研究中还少有触及。本文综述了巯基一乙烯基加成反应在聚硅氮烷、聚硅碳烷、聚硅氧烷三种含硅聚合物合成中的应用,介绍了国内外的研究现状及发展趋势,并...     

氢化铝锂—气相色谱法测定聚有机硅氧烷中硅羟基含量

硅羟基(≡SiOH)是一个较活泼的基团。聚有机硅氧烷中的硅羟基在一定条件下可以进一步相互缩合,固化成型,制成各种有用材料。该基团含量的多少对硅树脂、室温熟化硅橡胶的结构、性能、固化速度以及贮存期等都有直接影响。因此,硅羟基的测定对有机硅高分子材料的生产和研究都是很必要的。关于硅羟基的分析方法,前人做了不     

碱熔-加热显色-硅钼蓝分光光度法快速测定钒铁中全硅量

<正>钒铁按照钒和杂质含量分为9个牌号~([1]),其中硅的最高限量为3.0%(质量分数),准确测定钒铁中的全硅含量对评价钒铁品质有重要意义。GB/T8704.6-2007~([2])采用硫酸脱水重量法对钒铁中硅量进行测定,但重量法操作较为繁琐,在冶金生产应用时效率较低。关于钒铁中硅的测定,文献介绍的方     

二氟硅烯与甲醛环加成反应机理的理论研究

硅烯（R2Si：）是某些有机硅反应的重要活性中间体[1],硅烯反应（如插入反应,加成反应,聚合反应等）被认为是合成含硅新键和含硅杂环的有效方法,因而硅烯反应的研究一直是有机硅化学家十分感兴趣的一个前沿研究领域[2]．对于硅烯的环加成反应而言,由于它具有合成含硅张力小环的重要价值,因此受到了许多化学家的高度重视,并对此做了若干的研究工作[3-7]。然而到目前为止,关于硅烯环加成反应的机理还处于一种推测水平,尤其是对卤代硅烯环加成反应机理的研究,至今尚未见文献报导,考虑到卤代卡宾在合成张力小环方面的重要作用[8,9]…     

抗坏血酸还原钼蓝比色法测定金属钕及三氧化二钕中硅

关于金属钕和三氧化二钕中微量元素硅的测定目前国内未见报道.硅的测定通常采用硅钼黄或硅钢蓝比色法,一般在草酸介质中进行.当硅酸与钼酸铵作用生成硅钼黄杂元酸,加入草酸时与钕盐溶液作用后,立即生成无定型沉淀.为了消除沉淀干扰,选择在0.025mol·L~(-1)硫酸介质中用10g·L~(-1)抗坏血酸还原,测定硅的含量.线性范围在0～0.3μg·ml_(-1)内遵守比耳定律.本法用于金属钕和三氧化二钕中硅的测定,结果令人满意.     

化学氧化对多孔硅表面态和光致发光的影响

自1990年英国科学家Canham发现室温下多孔老（poroussilicon缩写为PS）的可见光区光致发光以来，在世界范围内迅速形成了一股强大的多孔硅研究热．硅是间接禁带半导体．禁带宽度为1．11eV，不可能在可见区发光．对于多孔硅在可见区的强烈荧光发射及其形成，Canham和Lehamm等分别建议可用量子线的尺寸限制效应未解释[1,2]．但Tsai和Hance等用FTIR研究经过后处理的多孔老样品[3]，认为多孔硅的发光与表面的硅氢化物相关，并提出硅的二氢化物SiH2的浓度与荧光强度相关．关于多孔硅的发光机制，还有非晶态发光[4]等说法．因止匕多孔硅的发…     

1,1′-双(苄硫基)二茂铁铂、铑配合物对烯烃硅氢加成反应的催化性能

二茂铁衍生物的金属配合物对于氢化、偶联及不对称合成的催化作用已有报道,但用于烯烃硅氢加成还只有关于手征性二茂铁膦钯配合物和聚合物负载二茂铁膦钯、膦铂配合物的研究。Macosko等曾用顺式二氯化双乙硫醚铂配合物催化聚异丁烯末端双键进行硅氢加成,我们也发现聚-4-氧杂-6,7-双甲硫基庚基硅氧烷铂配合物对于烯烃的硅氢加成反应具有良好的催化活性。因此,预期1,1′-双烷硫基二茂铁铂、铑配合物也应是烯烃硅氢加成的有效催化剂。     

甲基自由基与硅甲基自由基结构与电子性质的比较

采用MP2/6-311+G**理论方法考察了甲基自由基和硅甲基自由基的结构和电子性质。结果表明，甲基自由基上的C和H分别带负电荷和正电荷，而硅甲基自由基上的Si和H分别带正电荷和负电荷。无论是甲基自由基还是硅甲基自由基，锥形结构的中心原子成键轨道的p轨道成分多于平面结构的p轨道成分；平面结构比锥形结构的中心原子更倾向于负电性化。甲基自由基的Laplacian电子密度值的符号为负，而硅甲基自由基的Laplacian电子密度值的符号为正。从而证实了Pauling关于电负性差异导致结构不同的论断。     

交联SE-54弹性玻璃毛细管柱研究

弹性玻璃毛细管柱的出现为毛细管色谱技术提供了一种新型柱。最近我们应用硅膜改性法成功地惰化了弹性玻璃毛细管柱而不损害其强度,使这种柱型有了良好的发展基础。关于交联弹性石英柱的制备巳有不少研究,但在硅膜改性玻璃毛细管柱上进行交联的工作尚未见报道。本文介绍SE-54弹性玻璃毛细管交联柱的制备和性能研究。在拉制好的     

功能性纤维状二氧化硅纳米粒子的调控制备及在吸附分离中的应用

利用吸附剂对环境中污染物进行分离去除是环境污染治理的有效方法和常用方法,其中以无机材料为载体的功能化吸附剂应用更为广泛。二氧化硅纳米颗粒具有稳定性好、易修饰、成本低和对环境友好等特点,在环境污染物的吸附分离方面具有广阔的应用前景。纤维状硅球与传统的二氧化硅纳米颗粒相比具有比表面积大、有开放孔道等优点,在实际吸附分离应用中能够提供更多有效吸附位点且孔道不易堵塞,是一种更具潜力的吸附剂载体。本文结合本课题组的研究工作对纤维状硅球的合成制备尤其是结构参数的调控方面进行了归纳分析;在分析近年来关于重金属、有机物、放射性核素等环境污染物处理相关研究的基础上,对功能性纤维状硅球在环境污染物吸附分离领域中的应用进行总结;最后从纤维状硅球合成方面的局限性以及应用方面的潜力对功能性纤维状硅球在吸附分离领域中的应用前景进行了展望。     

以胆碱为绿色无毒有机结构导向剂合成高硅Y型分子筛

分子筛作为一类重要的无机多孔晶体材料,由于其规整的孔道结构以及优异的酸性质等特点,在催化剂、吸附剂和离子交换床等许多领域有着重要而广泛的应用.而现代分子筛制备方法的发展主要得益于有机结构导向剂(OSDA)在分子筛合成中的广泛使用.但是,大部分OSDA都具有剧毒、价格昂贵、制备方法繁琐等缺点,因而限制了其大规模应用.高硅Y型分子筛的合成研究也面临同样的问题.Y型分子筛具有十二元环孔口和三维孔道结构,是目前催化裂化催化剂中的主要活性组分.目前,通过常规合成方法无法获得硅铝比大于6.0的Y型分子筛,无法满足石油化工对其酸性的要求.目前工业上主要通过后处理法得到高硅Y沸石,但该方法繁杂的后处理过程、不均匀的化学分布、大量损失的结晶度以及严重的环境污染促使人们开发直接合成高硅Y型分子筛的新方法以替代后处理过程.此外,使用OSDA一步法合成的高硅铝比Y型分子筛具有优异的热和水热稳定性.因此,使用OSDA一步直接合成高硅Y型分子筛在材料合成和催化领域一直备受关注.然而,目前尚未见关于绿色OSDA用于高硅Y型分子筛合成的报道.本研究首次将氢氧化胆碱或氯化胆碱作为一种新型、绿色、廉价的OSDA引入到高硅Y分子筛的合成凝胶体系,成功合成了高结晶度且硅铝比大于6.0的高硅Y型分子筛.实验详细考察了合成条件对硅铝比的影响,并采用XRD, XRF, NMR,TG以及N2物理吸附等表征手段研究了合成样品的物理化学性质.表征结果证明,胆碱阳离子作为一个稳定的OSDA存在于分子筛的孔结构中,并且取代了部分Na~+以平衡分子筛骨架的负电荷,因此胆碱的使用可使样品的硅铝比提高并具有更加优异的热稳定性和水热稳定性.实验确定了Na~+和OSDA~+在高硅Y分子筛合成中的竞争关系.大量的实验证据表明, Na~+进料比例对FAU骨架硅铝比有决定性的影响.首次提出采用氢氧根离子型OSDA是一种直接有效提高骨架硅铝比的方法.     

OH-/SiO2比对合成β沸石晶粒粒度分布及结构的影响

具有十二元环的三维高硅大孔β沸石是1967年由Wadlinger[1]首先合成的,其结构模型于1988年由Newsam等[2]确定,近十年来,许多文献报道了不同模板剂、不同铝源和硅源以及不同碱金属对β沸石合成的影响及杂原子β沸石的合成[3-5],但均存在晶化时间较长等缺点,关于晶化混合物的OH-/SiO2比(以下简称碱度)对在较短晶化时间下所合成的β沸石的影响未见报道.     

介孔硅与大孔硅的结构、电学和气敏特性

采用双槽电化学腐蚀法在P型单晶硅表面制备两种多孔硅.根据它们的孔径将它们分为介孔硅和大孔硅.使用扫描电子显微镜(SEM)观察两种多孔硅表面和断面形貌,介孔硅和大孔硅的表面化学键用傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪来研究,通过I-V特性测试表征两种多孔硅电学特性,随后在室温下测试其气敏特性.结果表明:介孔硅具有较高的气体灵敏度,大孔硅具有较好的气体响应恢复特性.介孔硅对NO2气体具有较好的选择性,大孔硅对NH3气体具有较好的选择性.     

从零维硅量子点到二维硅烯:纳米硅单质的发现历程

20世纪90年代,多孔硅发光现象的发现,掀起了硅的低维材料的研究热潮。从零维硅量子点,到一维硅纳米线、硅纳米管,再到二维硅烯,不同形态的纳米硅逐步被发现。这些发现从理论预测到实验合成,从宏观尺度到界观尺度,丰富发展了对于硅的原有认识。随着理论研究的深入和技术手段的进步,纳米硅的种类、性质、合成方法等在不断地更新完善。纳米硅作为重要的半导体纳米材料,其发现历程中所蕴涵的新理论、新方法,对纳米材料的研究具有启示作用。     

锰硅合金中硅的测定

锰硅合金可作为炼钢脱氧剂。根据合金中含锰和含硅量不同 ,分为各种牌号的合金 ,所以合金中含硅量的数据也要求准确。锰硅合金中硅的测定 ,原采用锰铁合金中硅的分析方法进行测定 ,因锰硅合金中硅含量较锰铁合金中硅含量高 ,试样不易溶解完全 ,锰与铁也不易分离完全 ,至使分析结果偏高。后又采用铁 (镍 )坩埚碱熔 ,试样虽溶解完全 ,但在溶样过程中试样易溅出 ,造成损失 ,且碱熔时易将铁 (镍 )坩埚腐蚀而转入试液中 ,洗二氧化硅沉淀时难于洗净 ,至使结果偏高。为此 ,经试验 ,采用盐酸 -过氧化氢溶样 ,动物胶重量法测定锰硅合金中的硅 ,经试验…     

硅改性密封剂的进展

简要地回顾了硅改性聚醚和硅改性聚氨酯密封剂的出现和发展 ,对硅改性聚醚和硅改性聚氨酯的制备作了简要的介绍 ,并对硅改性密封剂的配方、性能和应用作了进一步阐述。     

硅钙合金中非合金相态硅的分析

硅钙合金是一种炼钢脱氧剂,其中若存在游离硅、二氧化硅杂质会影响炼钢脱氧效果,目前国家标准无硅钙合金中游离硅分析方法。研究了氢氧化钠溶液提取非合金相硅的条件,用硅钼蓝光度法分析硅含量,分析方法回收率达95.9%,可用于硅钙合金中非合金相硅测定。     

硅纳米晶的制备及其在太阳电池中的应用研究

硅纳米晶由于量子限域效应的作用而产生了多种不同于体硅材料的新特性,如荧光效应显著、光学带隙可调等,因而在微电子、光伏、生物医学等领域受到极大的重视。本文介绍了分立的硅纳米晶颗粒和硅纳米晶薄膜的制备方法,并对比了不同方法制备硅纳米晶体的优缺点。着重介绍了硅纳米晶体在太阳电池中应用的几种方式,包括利用纯硅纳米晶薄膜制备太阳电池、硅纳米晶体与有机薄膜基质结合形成复合结构太阳电池、含有硅纳米晶颗粒的硅墨水在太阳电池中的应用等。