溶胶-凝胶法制备纳米薄膜技术应用研究进展

溶胶-凝胶法制备的纳米薄膜材料除了具有某些普通膜材料的基本特性外,还具有许多新性能,如水质净化、光催化剂、自清洁、防尘、防雾、可见光透过率高和电阻率低等,这些性能在工业上都得到了广泛地应用。本文综述了近5年溶胶-凝胶法制备纳米薄膜技术应用的研究进展。     

WO3-SiO2纳米复合薄膜的制备与气致变色效应研究

以钨粉和正硅酸乙酯为原料 ,采用溶胶凝胶技术和旋转镀膜方法 ,在玻璃衬底上制备出了气致变色WO3 SiO2 纳米复合薄膜 .采用椭偏仪、场发射扫描电子显微镜 (FE SEM )、红外光谱仪以及可见光分光光度计等对不同温度热处理的WO3 SiO2 复合薄膜及WO3 薄膜的特性进行了分析 .研究结果表明 :掺杂SiO2 会使WO3 薄膜厚度增大 ,折射率下降 ,表面平整度降低 ,颗粒尺寸增大 ;经高温热处理的WO3 SiO2 复合薄膜具有良好的气致变色能力     

纳米TiO_2薄膜的制备及掺氮改性研究

采用溶胶-凝胶法制得二氧化钛的溶胶溶液,以载玻片为基底,进行浸渍-提拉制备了表面均匀的纳米TiO_2薄膜.以水合肼为氮源、用微波法对不同层数的薄膜进行改性,得到了掺氮二氧化钛薄膜.通过紫外可见吸收光谱(UV-vis)、X射线衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和接触角仪等进行表征.结果表明:微波辐照后,薄膜的表面有N元素的存在,其表观形貌没有发生变化且具有更好的亲水性,改性后薄膜对光的吸收阈值出现了明显的红移.     

溶胶—凝胶法制Al2O3感湿薄膜

采用溶胶－凝胶法制备了Ａｌ２Ｏ３感湿薄膜，并通过大量实验，研究了溶胶的配制，涂覆层数及热处理工艺，对其感湿特性也进行了测试。     

PLZT(7/40/60)薄膜介电驰豫特征的研究

利用溶胶-凝胶技术制备PLZT薄膜,对样品进行X射线衍射和高频介电谱测试,结果表明:薄膜为钙钛矿结构,呈现[110]择优取向,100 MHz介电温谱显示该薄膜具有弛豫铁电体特征,介电频谱表明PLZT薄膜具有介电弛豫特征,体现温度弥散特性,通过理论拟合Cole-Cole曲线得到弛豫时间的分布函数,结合弛豫铁电体特性,时介...     

纳米TiO2薄膜紫外-可见透射光谱研究

对于采用溶胶-凝胶法和电子束蒸发在普通载玻片上制备的均匀透明纳米TiO2薄膜，通过观测薄膜的紫外-可见光透射率光谱，对其光谱特性和吸收边缘进行了研究，同时测算了TiO2薄膜的光学禁带宽度．     

SnO_2纳米晶的湿敏特性研究

采用溶胶-凝胶法制备SnO2纳米晶薄膜,并对其进行表征;初步研究SnO2纳米晶薄膜的阻-湿特性并计算其湿滞,得出:SnO2纳米晶薄膜随着晶粒尺寸的减小,其感湿灵敏度有所增大且湿滞变小.     

Zn2SiO4：Mn纳米微晶薄膜的溶胶—凝胶法制备及其光致…

以硝酸锌，硝酸锰，正硅酸乙酯，无水乙醇为主要原料，用溶胶－凝胶提拉法制备了Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ薄膜，并利用ＸＲＤ，ＳＥＭ，荧光分光光度计和多频荧光寿命仪等对薄膜进行了分析。结果表明，采用上述先驱动通过溶胶－凝胶过程可获得的均匀致密的薄膜。     

掺钯WO3薄膜的气致变色性能

以钨粉和双氧水为主要原料，采用溶胶－凝胶法制备了WO3气致变色薄膜，研究了WO3薄膜的结构和气致变色性能，结果表明用此种方法制备的WO3薄膜具有良好的气致变色特性。     

Nano-SiC薄膜在太阳能电池窗口表面的应用

由于环境的污染使空气中有泥土,太阳能电池在户外使用一段时间后,其窗口表面就会附着一些灰尘颗粒影响其进光量,进而影响太阳能电池的光电转换效率。采用溶胶凝胶法制备并通过热烧结过程,将Nano-SiC透明薄膜制备在太阳能电池窗口表面。通过实验测试了表面制备不同厚度的Nano-SiC薄膜对太阳能电池I-V特性的影响。实验结果表明Nano-SiC薄膜具有很好的光子透过性和自洁能力,能够提高太阳能电池的光电转换效率。     

掺银TiO2薄膜的制备及其光催化性能

采用Ｓｏｌ－ｇｅｌ法在玻璃板表面制得均匀的ＴｉＯ２薄膜,并利用光催化还原法镀银得到掺银ＴｉＯ２薄膜。用掺银的ＴｉＯ２薄膜和未掺银的ＴｉＯ２薄膜在高压汞灯和太阳光的照射下,对有机物苯酚水溶液进行催化光解研究。结果表明掺银ＴｉＯ２薄膜的光催化活性明显大于未掺银ＴｉＯ２薄膜,这是提高ＴｉＯ２光催化效率的可行方法。     

高取向 KTN 薄膜的 PLD 法制备研究

用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法自制了ＫＴＮ陶瓷,以之为靶材,首次在单晶硅上用ＰＬＤ技术沉积了ＫＴＮ薄膜,并对所制备的薄膜进行了ＸＲＤ和ＳＥＭ分析及Ｐ－Ｅ电滞回线观察．观察分析结果表明：薄膜的主晶相为钙钛矿相（约９８％）,且沿（１００）方向取向生长;薄膜表面光滑、无裂纹、致密性好;薄膜具有良好的铁电性质．同时还分析了Ｓｉ（１００）单晶衬底上钙钛矿相的形成机理;并讨论了衬底温度Ｔｓ和氧气氛等因素对成膜的影响．     

纳米TiO2薄膜的制备及光催化活性研究

用溶胶一凝胶法在玻璃基片上制备了均匀透明的Ti02薄膜，并以苯酚的降解反应为模型，研究了纳米Ti02薄膜的光催化活性．结果表明薄膜晶粒大小为23．0nrn，呈锐钛矿型，沿(101)晶面具有择优取向性；10h内苯酚的降解率为66％，苯酚光催化降解反应符合一级动力学规律．     

热处理温度对溶胶-凝胶法制备的Ce_(0.97)Co_(0.03)O_2薄膜结构和光学性能的影响

采用溶胶-凝胶法,在Si(100)衬底上制备了3%Co掺杂CeO2薄膜,研究了不同热处理温度对Ce0.97Co0.03O2薄膜结构和光学性质的影响。X射线衍射(XRD)表明,3%Co掺杂CeO2薄膜为多晶薄膜,且未破坏CeO2原有的结构,随着退火温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大。椭偏光谱法研究表明,Ce0.97Co0.03O2薄膜的光学常数(折射率n、消光系数k)随着退火温度增加而增大,光学带隙Eg随退火温度增加而减小,这是薄膜结构随退火温度增加发生变化所致。     

Al2O3或TiO2掺杂的ScSZ固体电解质纳米晶薄膜的制备及表征

利用溶胶-凝胶旋涂法,在单晶硅基片(100)上分别制得了厚度约为0.31μm的(Al₂O₃)_0.10(Sc₂O₃)_0.08(ZrO2)_0.82和0.36μm的(Sc₂O₃)_0.125(TiO₂)_0.175(ZrO₂)_0.70固体电解质纳米晶薄膜。烧结实验结果表明,两种薄膜均在650℃以上开始晶化,温度越高,晶化越完全,在800℃可完全晶化;所得纳米晶颗粒呈纯的萤石结构立方相;铝和钛掺杂的纳米晶颗粒的平均大小分别为47和51nm。铝掺杂的薄膜非常均匀致密,然而,钛掺杂的薄膜存在少量微气孔。     

用溶胶——凝胶法制备SrTiO3纳米薄膜材料

为制备具有电容和压敏特性的ＳｒＴｉＯ３双功能器件,以Ｓｒ（ＮＯ３）２,Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４为原料,用溶胶－凝胶方法制备ＳｒＴｉＯ３材料,研究了水和醋酸等对ＳｒＴｉＯ３材料的影响机理,并对其进行Ｘ－射线衍射、红外光谱和ＴＥＭ分析,证明该薄膜为纳米晶体结构,晶粒尺寸为１２－２５ｎｍ。     

TiO2膜的光敏化及其灭菌活性研究

以叶绿素为敏化剂对采用Sol-Gel法制备的TiO2膜进行表面修饰，利用XRD，AFM，UV－Vis光谱对催化剂进行表征，并在可见光照射下进行杀灭白菜软腐病病原菌的活性研究，实验结果表明，叶绿素敏化的TiO2膜在可见光区有较强的光谱响应，并且在437及674nm处有明显的吸收峰。可见光照射1h该敏化膜对白菜软腐病病原菌的致死率接近100％。     

纳米结构V2O5薄膜的溶胶凝胶制备与特性研究

采用溶胶 -凝胶技术 ,以V2 O5粉末为原材料制备了纳米结构的V2 O5薄膜 .使用椭偏仪、X射线衍射仪(XRD)、红外分光光度计 (FTIR)、电化学分析、原子力显微镜 (AFM)等方法研究了V2 O5薄膜的特性 .实验结果表明 :薄膜具有纳米多孔结构 ;热处理使得薄膜致密 ,折射率提高 ,薄膜结晶 .红外吸收测量揭示了刚制备的薄膜中钒以 4价离子为主 ,高温热处理后形成 5价钒离子 ,相应出现了V2 O5特征吸收峰 .这种结构的薄膜具有很好的锂离子注入 /退出可逆性和很高的离子注入容量 ,可用作锂离子电池的高性能阴极材料 .     

Nd掺杂对ZnO薄膜结构及室温光致发光特性的影响

通过射频磁控溅射技术在Si（111）衬底上制备了不同含量的Nd掺杂ZnO薄膜.XRD和AFM分析表明,Nd掺杂没有改变ZnO薄膜的结构,薄膜为纳米多晶结构,未掺杂ZnO沿c择优生长.Nd掺杂使ZnO薄膜表面粗糙,起伏较大,薄膜中随Nd掺杂量的增加颗粒减小.室温光致发光谱显示,薄膜出现了395nm的强紫光峰和495nm的弱绿光峰,同时,Nd掺杂不改变PL谱的峰位置,Nd含量对PL谱的峰强度产生了一定影响.