掺杂对铁黄合成过程及铁黄形态的影响

针对碱法铁黄制备过程，研究了掺杂Ｃｒ（ＮＯ３）３，ＺｎＳＯ４，ＭｇＳＯ４，ＭｎＳＯ４、Ｎａ２ＳｉＯ３，分散剂和柠檬酸钠等对铁黄形态和合成过程的影响。研究结果表明，掺杂不但可以改变铁黄粒子的形貌和过程速率，而且部分阳离子会进入晶格导致铁黄粒子结构变化，表现在铁黄粒子的晶胞常数的变化和热特性变化等方面。     

DETA对γ—FeOOH制备过程的影响

在以ＦｅＳＯ４和ＮａＯＨ为原料制备铁黄时,反应初期加入ＥＤＴＡ能诱导γ－ＦｅＯＯＨ的生成。当初始反应液中ＥＤＴＡ的浓度大于某一临界值Ｃ＾＊时,才能得到纯γ－ＦｅＯＯＨ,且Ｃ＾＊随碱比和温度的升高而增大。γ－ＦｅＯＯＨ粒子成核期内Ｆｅ（Ⅱ）／Ｆｅ（Ⅲ）＝２,ＥＤＴＡ分子中以一定距离分隔的２个羧基是诱导γ－ＦｅＯＯＨ粒子成核的关键基团,由于聚丙烯酸分子的聚软性,其也可以诱导γ－ＦｅＯＯＨ的生成。     

碱法铁黄合成过程成核生长机理

针对碱法铁黄制备过程，利用ＴＥＭ和ＸＲＤ等研究了铁黄粒子的形成机理，反应初期具有六角片状结构的氢氧化亚铁沉淀部分氧化生成可溶中间产物，随氧化分率增大粒子的结构发生转变，最终分裂为铁黄粒子核，其长轴小于４０ｎｍ，轴比为４－６，铁黄长轴生长沿１１０同进行。在铁黄合成初期加入硅酸钠，可减小铁黄粒子粒度，但不改变铁黄成核生长机理。     

脉冲偏压占空比对多孔氧化硅薄膜性质的影响

采用由脉冲负偏压调节的等离子体增强化学气相沉积方法,以硅烷为源气体,在玻璃基片上沉积得到了多孔二氧化硅薄膜。将反应过程中加在沉积区域的脉冲偏压固定在-350V,当占空比从0.162增大到0.864时,薄膜样品的形貌、成份和结构均不相同。扫描电镜照片表明,组成多孔氧化硅薄膜的颗粒在占空比增大时变得细腻,并且薄膜整体变得多孔且蓬松。拉曼光谱和红外光谱结果显示,薄膜样品中的非晶硅和Si-H键在较高的占空比下减弱甚至消失。占空比升高时氧化硅桥键所占比例持续增加。     

沉积温度对一氧化硅薄膜聚集密度的影响

一氧化硅(SiO)薄膜是中短波红外区最常用的光学薄膜之一,高的聚集密度对于提升光谱稳定性和光学薄膜元件的品质非常重要.选用纯度为99.99%的SiO块状材料,在5×10^-4 Pa背景真空中用钼舟蒸发沉积,石英晶振仪将沉积速率控制在1.2~1.5 nm/s范围,硅基片上的膜层厚度约为2.2~2.4 μm,在不同沉积温度下制备样品.用傅里叶红外光谱仪分别测试新鲜薄膜和充分浸湿薄膜的光谱曲线,根据波长漂移理论,计算出薄膜的聚集密度.结果表明:聚集密度随沉积温度的升高而增加,从常温沉积的约0.91上升到250 ℃沉积的0.99以上.     

热处理对富硅氧化硅薄膜中硅纳米晶形成的影响

采用磁控溅射法制备了富硅氧化硅薄膜, 然后分别经过一步热处理、两步热处理和快速热处理制备了镶嵌有硅纳米晶的氧化硅薄膜. 实验结果表明, 在硅含量为～ 42.63 at.%的富硅氧化硅薄膜中, 三种热处理均能形成10¹²/cm²量级的硅纳米晶. 其中在两步热处理中, 硅纳米晶的密度最高, 达到2.2× 10¹²/cm², 并且尺寸均匀、结晶完整性好; 一步热处理后的样品中, 硅纳米晶密度较低, 并且部分纳米晶结晶不充分; 快速热处理后的样品中, 硅纳米晶密度最低、尺寸分布不均匀, 并且存在孪晶结构. 分析认为, 热处理初始阶段的形核过程对纳米晶的密度及微观结构有着重要的影响, 两步热处理中的低温段促进了纳米晶的成核, 有助于形成高密度高质量硅纳米晶.     

快速热退火和氢等离子体处理对富硅氧化硅薄膜微结构与发光的影响

采用microRaman散射、傅里叶变换红外吸收谱和光致发光谱研究了快速热退火及氢等离子体处理对等离子体增强化学气相沉积法200℃衬底温度下生长的富硅氧化硅(SRSO)薄膜微结构和发光的影响.研究发现,在300—600℃范围内退火,SRSO薄膜中非晶硅和SiOx∶H两相之间的相分离程度随退火温度升高趋于减小;而在600—900℃范围内退火,其相分离程度随退火温度升高又趋于增大;同时发现SRSO薄膜发光先是随退火温度的升高显著加强,然后在退火温度达到和超过600℃后迅速减弱;发光峰位在300℃退火后蓝移,此后随退火温度升高逐渐红移.对不同温度退火后的薄膜进行氢等离子体处理,发光强度不同程度有所增强,发光峰位有所移动,但不同温度退火样品发光增强的幅度和峰位移动的趋势不同.分析认为退火能够引起薄膜中非晶硅颗粒尺度、颗粒表面结构状态以及氢的存在和分布等方面的变化.结果表明不仅颗粒的尺度大小,而且颗粒表面的结构状态都对非晶硅颗粒能带结构和光生载流子复合机理发挥重要影响 关键词： 富硅氧化硅 微结构 发光 快速热退火     

功能性硅烷在纳米氧化硅表面的自组装

在分散体系中 ,两种功能性硅烷 ,甲基丙烯酰氧丙基三甲基硅烷 (MPTES)和氨丙基三甲基硅烷 (APTES)在纳米氧化硅表面形成自组装单分子层 ,用XPS和FTIR对所得自组装单分子层进行了表征 .元素分析结果表明 ,所得功能性纳米氧化硅中的功能基含量分别为 1.0 3mmol/g甲基丙烯酰氧基 /丙烯酰氧丙基纳米氧化硅 (MPSN)和 3.34mmol/g氨基 /氨丙基纳米氧化硅 (APSN) .LSS分析结果表明 ,未修饰纳米氧化硅、MPSN和APSN在甲苯分散体系中的平均流体力学直径大约分别为 2 4 0、4 5和 5 6 0nm .     

多孔氧化硅薄膜阴极射线谱的研究

采用近常压下等离子体增强化学气相沉积的方法制备得到多孔氧化硅薄膜,并在沉积区域加载偏压对薄膜形貌和性质进行调制。扫描电镜显示偏压条件下沉积的薄膜更加蓬松多孔,常温下阴极射线谱表明:增大偏压的占空比,CL谱中发光峰的位置并不改变,但谱线强度增大。发光峰的位置说明薄膜中的主要成分是Si-O-Si基团,且该种基团以非桥键的形式存在,薄膜中还存在少量的Si-H键,这与红外光谱测试结果一致。X射线衍射结果表明薄膜中的SiO2是非晶态的。     

电子回旋共振-射频双等离子体沉积氧化硅薄膜过程中的射频偏压效应

本文利用六甲基乙硅氧烷(HMDSO)和氧气(O2)为反应气体,利用微波电子回旋共振-射频双等离子体化学气相沉积法沉积氧化硅薄膜,并利用发射光谱对等离子体特性进行原位诊断.研究表明,RF偏压对氧化硅薄膜沉积速率和薄膜中的化学键结构产生有意义的影响.小的直流自偏压会略微提高沉积速率;但随着直流自偏压的增加,离子轰击效应及刻蚀作用加强,薄膜的沉积速率下降.在13.56MHz和400kHz两个不同射频频率条件下所沉积的薄膜中,O和Si的比例基本相同,均超过2∶1;但400kHz射频偏压下薄膜中的碳成分比例比13.56MHz条件下的要高得多.这可以归因为高的射频偏压的应用不仅可增强离子轰击效应,而且与体等离子体相互作用,使高活性的氧原子增多;而低频偏压的作用主要是增强离子轰击效应.     

高岭土凝胶及氧化硅的制备与光谱性质研究

高岭土经氢氧化钠活化后与盐酸反应制备了硅铝酸盐凝胶,所得硅铝酸盐凝胶经过干燥与酸化处理得到氧化硅。利用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)和X荧光光谱(XRF)对所得硅铝酸盐凝胶及氧化硅进行了表征研究,探索了高岭土制备硅铝酸盐凝胶的最佳条件。结果表明,高岭土矿为40 g时制备硅铝酸盐凝胶和氧化硅的最佳条件为：氢氧化钠用量15～20 g、盐酸浓度4～5 mol·L-1;IR,XRD及XRF表征结果显示,最终产物具有氧化硅的结构且其纯度较好。     

小角x射线散射法研究氧化硅溶胶的制备环境依赖性

根据氧化硅溶胶的不同制备环境(如老化时间、酸碱性和溶剂种类等)，利用小角x射线散射( SAXS)技术，辅以动态光散射等方法，对氧化硅溶胶的界面性质和微结构进行比较性分析.发 现在碱或酸催化下氧化硅溶胶的SAXS结果表现出极大差异，用低分子有机酸作催化剂不仅可 以得到聚硅氧烷大分子，而且有机酸和正硅酸乙酯的酸解反应使溶胶形成内部结构很复杂的 颗粒悬浮体系.溶剂极性越大，则颗粒形貌越不规则.甲酸酸解得到的溶胶颗粒的硅氧四面体 形成程度是所有体系中最差的.发现了在水为溶剂时溶胶SAXS结果中不同寻常的正、负偏离 共存情况，并给出了相应的解释. 关键词： 小角x射线散射 氧化硅 溶胶_凝胶     

氧化硅稳定的氧化锡量子点薄膜的制备及其光学性能

用溶胶-凝胶-水热过程制备了氧化硅稳定的氧化锡量子点,然后将其分散到氧化硅溶液中,用旋转涂膜的方法制备光学性能良好的氧化硅稳定的氧化锡量子点薄膜。X射线衍射和高分辨透射电镜表征显示氧化锡量子点具有良好的四方金红石晶型,平均粒径约4.0 nm。室温光致发光显示这种氧化硅稳定的氧化锡量子点薄膜在356 nm和388 nm处分别有很强的激子发光和缺陷态发光。根据透射谱拟合得到了氧化锡量子点薄膜的光学禁带宽度,其值约为3.96 eＶ。     

氧化硅稳定的氧化锡量子点薄膜的制备及其光学性能

 用溶胶-凝胶-水热过程制备了氧化硅稳定的氧化锡量子点,然后将其分散到氧化硅溶液中,用旋转涂膜的方法制备光学性能良好的氧化硅稳定的氧化锡量子点薄膜。X射线衍射和高分辨透射电镜表征显示氧化锡量子点具有良好的四方金红石晶型,平均粒径约4.0 nm。室温光致发光显示这种氧化硅稳定的氧化锡量子点薄膜在356 nm和388 nm处分别有很强的激子发光和缺陷态发光。根据透射谱拟合得到了氧化锡量子点薄膜的光学禁带宽度,其值约为3.96 eＶ。     

聚乙烯亚胺改性介孔氧化硅载体孔结构的调控机理

以三嵌段共聚物聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(P123)为模板,硅酸四乙酯(TEOS,C₈H₂₀O₄Si)为硅源合成了比表面积高达712.5 m²/g,孔体积为2.44 cm³/g的新型介孔氧化硅载体(MCF).通过正电子湮没寿命谱(PALS)以及常规表征手段;例如N₂吸附脱附、透射电子显微镜、热重分析、傅里叶变换红外光谱等系统研究了聚乙烯亚胺(PEI)改性MCF对纳米尺度孔结构的影响.结果表明,合成的MCF具有明显的无序介孔结构,孔与孔之间通过窗口相互连接形成了一个连续的、具有良好热稳定性的多孔通道网络,同时可以直观看到有机胺PEI已被成功引入到MCF通道中.为了更全面地评估材料孔径的变化情况,通过高灵敏度、可探测亚纳米量级的正电子湮没技术研究正电子在PEI负载MCF中的湮没机制,发现存在τ₃和τ₄个长寿命分量,表明样品中存在微孔和介孔.同时由于PEI分子的引入,导致τ₃和τ_...     

小角x射线散射方法研究甲基改性氧化硅干凝胶的孔结构

以正硅酸乙酯［Si(OC2H5)4，TEOS］为前驱体制备SiO2悬浮液，分别以甲基三乙氧基硅烷［CH3Si(OC2H5)3，MTES］和二甲基二乙氧基硅烷［(CH3)2Si(OC2H5)2，DDS］为前驱体制备硅氧烷聚合物溶液，通过混合法得到两种不同的甲基改性氧化硅凝胶-测量了凝胶的散射强度，计算了凝胶的孔径分布、平均孔径DSAXS、界面层厚度E等参数，结合氮气吸附实验，分析了凝胶的孔结构-发现SiO2一次簇团被MTES聚合物或DDS聚合物连接为二次簇团时产生微孔，同时甲基随聚合物连接于凝胶骨架上形成与 关键词： 小角x射线散射 甲基改性氧化硅 干凝胶 孔结构     

锗/多孔硅和锗/氧化硅薄膜光致发光的比较研究

采用磁控溅射技术,以锗为溅射靶,在多孔硅上沉积锗薄膜,沉积时间分别为4,8和12 min,及以锗-二氧化硅复合靶为溅射靶,在n型硅衬底上沉积了含纳米锗颗粒的氧化硅薄膜,锗与总靶的面积比分别为5%,15%,30%.各样品在氮气氛中分别经过300,600及900℃退火30 min.对锗/多孔硅和锗/氧化硅薄膜进行了光致发光谱的对比研究,用红外吸收谱分析了锗/多孔硅的薄膜结构.实验结果显示,锗/多孔硅薄膜的发光峰位于517 nm附近,沉积时间对发光峰的强度有显著影响,锗层越厚峰强越弱.锗/氧化硅薄膜的发光峰位于580 nm附近,锗与总靶的面积比对发光峰的强度影响较大,锗/氧化硅薄膜中的锗含量越高峰强越弱.不同的退火温度对样品的发光峰强及峰位均没有明显影响.可以认为锗/多孔硅的发光峰是由多孔硅与孔间隙中的锗纳米晶粒两者界面的锗相关缺陷引起的,而锗/氧化硅的发光峰来自于二氧化硅的发光中心.     

硅片上超薄氧化硅层厚度测量的XPS标准曲线法

提出一种新的处理方法-XPS标准曲线法来测量硅片上超薄氧化硅层(SiO2/Si)的厚度。该方法利用一系列氧化硅厚度(d)准确已知的SiO2/Si标准样品,分别记录其氧化硅和元素硅的Si(2p)谱线,并得到峰高比(R),然后将厚度(d)对峰高比(R)作图得到标准曲线。在相同的实验条件下,测得未知样品氧化硅和元素硅的Si(2p)谱线并计算其峰高比,通过插入法在标准曲线上得到相应的氧化硅层厚度。SiO2/Si标准样品由设备一流和经验丰富的权威实验室提供,其氧化硅厚度采用多种方法进行测量比对。实验表明:基于氧化硅厚度准确知道的标准样品制作的XPS标准曲线,用于硅片上超薄氧化硅层厚度测量时具有快速、简便和比较准确等优点,有较好的实用价值。     

铜钴铈复合体系对甲醇脱水催化性能的研究

以铜钴铈的氧化物为活性组分,对ZSM-5分子筛进行改性,用微反-色谱装置在线对甲醇脱水制二甲醚催化性能评价。从实验中可以发现：铜钴氧化物的摩尔分数之比为5：5,铈的摩尔百分含量为20%,450℃煅烧的催化剂的活性最高。