高产率合成银纳米线及提升太阳电池银浆性能

高长径比的银纳米线相比于银颗粒具有优异的一维长距离电子传输优势,可以减少电子传输过程中的损失。采用一步水热法制备出大规模高产率的银纳米线。生长的银纳米线平均长度为62.7μm,平均直径为25.0 nm,长径比高达2 508;研究了反应时间以及聚乙烯吡咯烷酮添加量对银纳米线生长的影响,提出了银纳米线的生长机理。最后,将银纳米线以不同比例与商业化银浆进行掺混,并在P型硅片上制备银栅线。测试表明,适量地掺入银纳米线有助于显著提升银栅线导电和抗拉性能。     

银纳米线/石墨烯复合薄膜的制备及其透明导电性能

研究了不同浓度银纳米线对单层石墨烯薄膜的透明性和导电性的影响.紫外-可见漫反射光谱表明,银纳米线/石墨烯复合薄膜的透光率达到85.60%;四探针电阻测试仪表明,银纳米线/石墨烯复合薄膜的方块电阻为0.210 kΩ.     

银纳米线柔性透明导电薄膜的制备

采用多元醇法制备了直径约40 nm、长径比约300的银纳米线.以聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(polyethylene terephthalateco-1,4-cylclohexylenedimethylene terephthalate, PETG)膜为基底,采用旋涂法制备了银纳米线柔性透明导电薄膜,探究了不同辅助成膜剂对成膜性能的影响.发现以黄原胶为辅助成膜剂制备的银纳米线薄膜具有较理想的透明性和导电性;银纳米线分散液沉积密度对银纳米线薄膜的透明性和导电性有重要影响,当沉积密度为10 mg/cm²时,银纳米线薄膜的透光率和导电性能最优;弯曲测试结果表明,银纳米线薄膜具有很好的柔韧性.     

ZnO纳米线膜的可控生长及其量子限域效应研究

针对ZnO半导体低维纳电子/光电子器件中纳米线膜的可控性差及其所导致的特性不稳定问题,利用ZnO纳米籽晶层作为引导层,以实现ZnO纳米线膜的垂直取向生长和尺度分布可控制备,并研究低维量子限域效应对ZnO纳米线膜光电特性的影响机制,利用湿化学法在氧化铟锡导电玻璃上制备ZnO籽晶层,随后利用低温水热法进行ZnO纳米线膜的引导生长,样品的显微结构和物相分析表明,通过调节籽晶热处理温度和生长液浓度能够实现ZnO纳米线直径在10～100nm内可调,籽晶热处理温度对纳米线尺度分布影响尤其显著.室温光致发光(PL)谱测试及分析表明,直径小于20nm的ZnO纳米线薄膜样品的PL谱的近紫外带边发射峰相比于更大直径的纳米线样品发生了明显的蓝移,而且半高宽显著减小.利用量子限域效应理论对PL谱带边发射峰随纳米线的尺度分布发生变化的规律进行了合理分析.     

纳米铈-铝共掺杂氧化锌透明薄膜的光学性能研究

用溶胶-凝胶浸渍提拉法在普通玻璃片上制备了纳米Ce-Al共掺杂ZnO(Ce-AZO)透明薄膜,并研究了Ce-AZO薄膜的光学性能.结果表明:Ce-AZO薄膜在可见光区的平均透过率均在85%以上;Al和Ce掺杂摩尔分数分别为4%和2%、pH 7.1、退火温度450℃时,Ce-AZO薄膜在可见光区500～700 nm的透过率达到92%,在紫外区300～350 nm平均透过率只有2%.     

增强可见光透过的铈掺杂ATO透明薄膜研究

采用溶胶-凝胶法与浸渍提拉技术在普通玻璃片上制备出纳米铈掺杂的ATO (Ce/ATO)透明薄膜. 利用XRD、SEM、UV-Vis和FL等测试方法对薄膜的结构与性能进行了表征. 结果表明:Ce/ATO薄膜仍保持四方金红石晶相结构,且铈成功地掺杂到ATO中;薄膜表面光滑平整、结构致密,膜层晶粒分布均匀,晶粒尺寸分布为8-12 nm;与ATO薄膜相比, Ce/ATO薄膜在可见光区的透过率有明显增强, 当Ce掺杂量为1 mol%时,薄膜在440 nm-680 nm的透过率超过了空白玻璃;当Ce掺杂量为3 mol%时,薄膜在440 nm-600 nm的平均透过率达到92%以上.     

微波辅助多元醇法快速制备Ag纳米线的研究

采用微波辅助多元醇法,以乙二醇为溶剂和还原剂,PVP为表面活性剂,CuCl2为控制剂,快速制备Ag纳米线.在保持其他条件不变的情况下,考察了微波功率、反应时间对产物Ag纳米线的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见分析(UV-Vis),对Ag纳米线的形貌、结构及光学性能进行了分析表征.结果表明,Ag纳米线直径为100 nm左右,呈面心立方晶体结构;UV-Vis图谱显示,在380nm和350nm处出现了吸收峰.此外,对Ag纳米线的生长机理进行了探讨分析,得出控制剂CuCl2的加入对银纳米产物的形貌起了主导作用.     

衬底预处理对p-GaN薄膜上ZnO纳米线阵列生长的影响

为了获得具有较好紫外光发射特性的ZnO纳米线,以p-GaN薄膜为衬底,采用水热法在较低的温度(105℃)下制备出了ZnO纳米线阵列,其中纳米线的直径在100~300nm之间。对p-GaN薄膜进行3种不同的预处理,结果表明,将衬底放入氨水中浸泡有利于生长出致密、均匀、定向排列的ZnO纳米线阵列,这与p-GaN薄膜衬底经氨水浸泡后衬底表面的OH-浓度有关,表明纳米线的密度和尺寸与p-GaN薄膜衬底表面的预处理密切相关。另外,该ZnO纳米线阵列具有较好的紫外发射特性,有望在紫外发光二极管领域获得应用。     

磁控反应溅射直接生长绒面H化Ga掺杂ZnO-TCO薄膜及其特性研究

采用直流磁控溅射技术,在玻璃衬底上直接生长出了具有绒面结构的H化Ga掺杂ZnO(HGZO)薄膜。研究了H2流量对薄膜结构、表面形貌及光电特性的影响。实验表明,在溅射过程中引入H2明显改善HGZO薄膜电学性能,并且能够直接获得具有绒面结构的薄膜。在H2流量为2.0sccm时,所制备的HGZO薄膜具有特征尺寸约200nm的类金字塔状表面形貌,同时薄膜方阻为4.8Ω,电阻率达到8.77×10-4Ω.cm。H2的引入可以明显改善薄膜短波区域的光学透过,生长获得的HGZO薄膜可见光区域平均透过率优于85%,近红外区域波长到1 100nm时仍可达80%。为了进一步提高薄膜光散射能力和光学透过率,根据不同H2流量下HGZO薄膜性能的优点,提出了梯度H2技术生长HGZO薄膜;采用梯度H2工艺生长获得的HGZO薄膜长波区域透过率有了一定的提高,薄膜具有弹坑状表面形貌,并且其光散射能力有了明显提高。     

水热法制备高长径比银纳米线及其影响因素研究

采用水热法以AgCl为胶体、利用PVP作为还原剂及表面活性剂,成功合成了产量高、形貌尺寸均匀、高长径比的Ag纳米线。运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱(DRS)对样品进行了表征,结果表明,产物为具有面心立方结构的单质银,结晶度高,银线平均长度60~110μm、平均直径为20~60 nm,长径比大于1 000。同时探讨了NaCl物质的量、PVP物质的量、反应温度、反应时间对样品形貌尺寸的影响,得到了制备高长径比银纳米线的最佳反应条件,并阐述了高长径比银纳米线的生长机制。     

脂肪族聚碳酸酯聚氨酯的静电纺丝

以不同体积比的二甲基甲酰胺（DMF）和四氢呋喃（THF）为混合溶剂用于生物材料聚碳酸酯聚氨酯的静电纺丝,扫描电镜结果发现,当DMF在混合溶剂中所占的体积分数高于75％时,容易形成珠丝结构薄膜;而当DMF体积分数为50％时,可得到无珠丝的均匀纤维结构薄膜＇-3静电电压介于15～20kV时,所得纤维直径大于1000nm;而当电压介于20-32kV时,形成的纤维直径在420—720nm之间,纤维分布较为均匀．聚碳酸酯聚氨酯溶液的质量分数低于10％时,易形成珠丝结构,而提高其浓度,珠丝现象消失．当聚碳酸酯聚氨酯质量分数大于12％时,所得纤维平均直径较大（1840nm）．溶液体积流率对纤维直径的影响呈线性正比关系,所考察的最小体积流率为0.3mL／h,可得到均匀纤维,其平均直径为420nm．     

ATO隔热透明原位复合薄膜的制备与性能

通过原位复合方法制备出氧化锡锑/氧化石墨烯/聚酰亚胺(ATO/GO/PI)复合薄膜,并分析薄膜组成对其光学性质的影响.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见(UV-Vis)和红外反射光谱仪探究薄膜的微观形貌、紫外可见透过率及红外反射率.结果表明:当ATO、GO含量分别为0.6%、0.016%时,ATO/GO/PI复合薄膜结构为无定形态,此时ATO、GO纳米颗粒均匀分散在PI基体中,此类复合薄膜的红外反射率达86%,400~800nm波段透过率达97%,300~350nm紫外光透过率为0%.     

氮对光催化性能的影响:TiO_2纳米球和纳米线对比研究

使用阳极氧化和氨气退火N化的方法制备了N掺杂的TiO2纳米球薄膜和纳米线薄膜.经过N掺杂TiO2纳米线薄膜与未掺杂纳米线可见光区的光吸收强度相差不大,能带宽度从未掺杂样品的3.2eV缩小为3.1eV.TiO2纳米球薄膜在可见光区的光吸收显著增强,能带宽度由未掺杂样品的3.2eV缩小为2.8eV,同时纳米球生长被抑制,其直径约为50nm,明显小于未掺杂TiO2样品的100mn.在可见光照射TiO2氮掺杂纳米线薄膜和纳米球薄膜降解4h后,溶液中亚甲基蓝的浓度分别降至45%和44%,N掺杂样品获得了优异的可见光光催化活性.研究表明N掺杂导致的O空穴浓度增加和能带宽度有效减小是其可见光区光催化活性增强的主要原因.     

石墨烯银纳米线透明导电薄膜的制备进展

透明导电薄膜是触摸器件以及液晶显示器等的重要组成部分,制备透明导电薄膜的材料主要有金属氧化物、导电聚合物、碳材料、金属材料和复合材料等。其中,一维银纳米线和二维石墨烯材料制备透明导电薄膜具有光电性能优异、化学性能稳定和柔韧性好等特点,有望应用于柔性电子设备中。介绍了石墨烯银纳米线透明导电薄膜常用的制备方法：旋涂法、真空抽滤法、棒涂法、喷涂法、滴涂法等5种以及各种制备方法的优缺点;总结了石墨烯银纳米线复合薄膜的应用领域;展望了石墨烯银纳米线透明导电薄膜的发展前景。     

膜厚对溶胶-凝胶法制备Al、Ga共掺杂ZnO薄膜性能的影响

采用溶胶-凝胶旋涂法在玻璃衬底上制备不同膜厚的Al、Ga共掺杂透明导电ZnO薄膜.其他参数一定的情况下,通过控制旋涂次数得到不同厚度的薄膜,研究了薄膜厚度对GAZO薄膜的物相结构、表面形貌以及光电性能的影响.实验结果表明:所制备的GAZO薄膜均为六方纤锌矿结构多晶薄膜.随着膜厚的增加,GAZO薄膜(002)衍射峰强度增强,晶粒尺寸变大,薄膜结晶质量提高.在可见光范围内薄膜的平均光学透过率大于88%,薄膜电阻率随膜厚的增加逐渐减小.膜厚为10层(250nm)的GAZO薄膜光电综合性能最佳,其平均光学透过率高达98.5%,电阻率为4.9×10-3Ω·cm.     

单晶硅表面电化学方法制备定向硅纳米线阵列的研究

采用电化学方法在近室温条件下快速制备硅纳米线阵列.实验选用HF-AgNO3混合溶液,在单晶硅表面沉积生长一层薄的金属银的催化剂薄膜.然后在HF-Fe(NO3)3混合溶液中,利用银为催化剂,在硅片表面发生氧化还原反应,通过选择性腐蚀,制备出大面积硅纳米线阵列;利用扫描电镜分析了制备温度、时间及AgNO3的浓度对催化剂形状、大小的影响,并进一步分析了其对纳米线的定向特征、长度及填充率的影响.在本实验条件下,银催化剂的颗粒直径影响纳米线的生长,过大或过小的催化剂都不利于纳米线的制备.同时,纳米线的长度随着刻蚀生长时间的延长而增加.     

银粒子串纳米线的合成与表征

以多孔阳极氧化铝为模板,乙二醇为还原剂,通过对温度和时间的控制使Ag+在模板的纳米孔道内还原并进行限域生长,制得了银粒子串纳米线.用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、选区电子衍射(SAED)等检测手段对产物进行了表征.结果表明,所得银粒子串纳米线具有面心立方的晶体结构,长度在10μm左右,直径大约为60 nm,与所用模板的孔径相当.同时,提出了银粒子串纳米线的形成机理.     

中频磁控溅射法制备氧化锌钇薄膜及其性能研究(英文)

利用中频磁控溅射法,溅射氧化锌钇(ZYO)陶瓷靶材,在玻璃基底上制备ZYO透明导电薄膜。研究了氧化钇掺杂量和基底温度对薄膜的结构、电学性能和光学性能的影响。结果表明,ZYO薄膜为钎锌矿型结构,呈c轴择优取向,平均可见光透过率(400～800nm)达到80%以上。制备的ZYO薄膜具有的最低电阻率为1.18×10-3Ωcm。     

Fe3+掺杂TiO_2的制备及其微观结构和光学性质研究

采用溶胶-凝胶法制备了Fe~(3+)掺杂TiO_2粉体和薄膜,通过X射线衍射仪分析了Fe~(3+)掺杂TiO_2的微观结构,采用紫外可见近红外分光光度计表征了Fe~(3+)掺杂TiO_2的光学性质。结果表明:Fe~(3+)掺杂TiO_2为锐钛矿结构,随Fe~(3+)离子浓度的增加,TiO_2晶化减弱,晶粒尺寸减小。掺杂前后TiO_2薄膜在波长400 nm到1100 nm之间,透过率在65%以上,在310 nm到380 nm之间,透过率急剧减小;当Fe~(3+)摩尔含量为3%时,TiO_2的吸光度最大,禁带宽度最小。     

(Ba0.8Sr0.2)TiO3薄膜的室温发光行为研究

以醋酸钡和钛酸丁酯基特殊前驱体为原料,采用溶胶凝胶法制备钛酸钡锶(Ba0.8Sr0.2)TiO3(BST0.8)铁电薄膜,研究了组织结构、微观形貌和光致发光性能.结果表明,非晶BST0.8铁电薄膜表面表现为尺寸约为20 nm左右的岛状结构,光滑致密,无裂纹和孔洞等缺陷,1μm2表面粗糙度约为1.74 am.激发波长为450nm时,在室温环境下非晶BST0.8薄膜在波长520～610 nm处发出强烈的可见光,峰值为540～570 nm,结晶态的BST0.8薄膜无发光现象.非晶BST0.8薄膜在波长330～900 nm范围表现为极高的透过率,光学透过率大于80%,最高峰值达93%.