TiO2/十六烷基三甲基溴化铵有序交替层状纳米复合薄膜的制备与结构表征

近年来有序交替的层状纳米结构薄膜的制备吸引了研究者们的极大关注. 目前, 这类薄膜的制备方法研究得最多的是LB技术1～3]、基于化学吸附的自组装成膜技术4,5]和交替沉积组装技术6～8]. 但这几种方法都有明显的缺陷9,10], 其中,通过LB技术制备有序交替层状纳米复合薄膜需要昂贵的仪器, 而且由于层间是分子相互作用, 膜的稳定性较差; 基于化学吸附的自组装成膜技术由于需要高反应活性的分子和特殊的基底表面, 并且由于化学反应的产率很难达到100%, 因此通过这种方法制备结构有序的多层膜并不容易; 利用交替沉积的方法制备出具有实用厚度的纳米多层膜需要耗费大量的时间. 最近, 出现了一种称为蒸发诱导的超分子自组装方法, 由这种方法制备的纳米多层膜具有成膜速度快和膜有序度高等优点, 此外还可以通过改变成膜物质浓度和拉膜速度来控制薄膜的厚度, 但与LB膜相比其厚度无法在分子水平上控制. 利用这种方法制备多层膜目前的文献报道仅限于线形SiO2与有机物的组装10～13]. 本文利用这种方法制备了TiO2/十六烷基三甲基溴化铵纳米复合薄膜并对其结构进行了表征, 结果表明所制备的薄膜具有TiO2/十六烷基三甲基溴化铵有序交替的层状结构.

Preparation and Characterization of Orderly Alternating TiO2/CTAB Multilayer Film

The composite thin film of TiO 2/CTAB was prepared on quartz substrate by using super-molecular self-assembly method. The structure of the thin film was characterized by means of X-ray diffraction and UV-Vis absorption spectrum. The results of UV-Vis absorption spectrum indicate that the diameter of the TiO 2 nanoparticles is 2 nm. The results of X-ray diffraction indicate that the thin film is composed of organic and inorganic layers in alternately orderly arrangement. The distance between the organic layer and inorganic layer is 4.61 nm. The thicknesses of organic layer and inorganic layer are 2.58 and 2 nm, respectively.