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。     

纳米多孔 WO3薄膜的溶胶-凝胶制备与热处理

以金属W粉为无机原料，采用溶胶－凝胶技术，结合浸渍镀膜方法，制备出纳米多孔WO3薄膜，研究了热处理对薄膜性能的影响。采用原子力显微镜、红外光谱仪、可见光分光光度计、椭偏仪等仪器测量了薄膜的特性。实验表明：热处理使得薄膜致密，折射率增大（从1．77增加至2．03），厚度减小，WO3颗粒增大；WO3结构发生变化，桥键W－O－W吸收逐渐减弱，且向低波数方向移动，共角W－O－W键吸收越来越强。这些变化归因于热处理导致的WO3颗粒形状、团聚状态的变化以及应力键的产生。     

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。     

有机酸修饰溶胶/凝胶法制备的二氧化钛纳米薄膜的表征

采用有机酸表面修饰法,通过钛酸四丁酯的可控水解制备了油酸修饰的TiO2纳米微粒,并在此基础上采用提拉法制备了锐钛型TiO2X纳米薄膜,利用FR－IR光谱,Raman光谱,紫外－可见光谱,SEM等手段进行了表征。     

溶胶—凝胶法研制NiO薄膜

用溶胶－凝胶法合成了结构均匀而无裂纹的ＮｉＯ薄膜．借助Ｘ射线衍射仪和光学显微镜等手段，对ＮｉＯ薄的晶体结构和形貌进行了分析；利用光干涉仪测定了薄膜的厚度．讨论了浸沉涂布时垂直引上速度对薄膜厚度和成膜性的影响．为了制备结构均匀而无裂纹的ＮｉＯ薄膜，引上速度不应超过１２ｃｍ／ｍｉｎ．     

溶胶—凝胶法制备了BST铁电薄膜材料的机理研究

采用醇法和部分醋酸盐法两种工艺，获得了透明的ＢＳＴ溶胶，凝胶和ＢＳＴ薄膜铁电材料，应用红外光谱，差热分析及Ｘ－衍射方法，研究了该两种合成了工艺的物理化学过程。     

溶胶—凝胶法制备氟化物薄膜光波导

以乙酰丙酮盐为原料,用溶胶－凝胶法制备掺饵的锆钡镧铝氟化物薄膜光波导。第一步为制备包含锆钡镧铝及铒的溶胶;第二步为在基底上用旋转镀膜的方法镀膜及氟化。用这种方法得到的薄膜用扫描电镜测量了其组分和表面膜的形态。同时也测得膜的厚度和折射率。     

ISG法制备钙钛矿纳米陶瓷薄膜

采用ＥＳＧ法合成钙钛矿稀土复合氧化物ＬａＭＯ３（Ｍｘ为Ｎｉ＾３＋、Ｃｏ＾３＋或Ｆｅ＾３＋）纳米陶瓷薄膜，研究了ｐＨ值对柠檬酸与Ｌａ＾３＋和Ｍ离子络合的影响及 合方式对形成ＬａＭＯ３的作用，发现ＬａＭＯ３前驱体凝胶膜对形成陶瓷薄膜有很大影响，慢的干燥速度、预处理温度与烧成温度，慢的干燥速度、预处理温度与烧成温度均有利于形成良好的陶瓷薄膜。     

有机酸修饰水基sol-gel法制备TiO2纳米薄膜

采用丙烯陵为修饰剂，通过水基sol—gel法制备了二氧化铁纳米薄膜，研究了反应物浓度、反应温度等条件对薄膜形貌的影响。研究结果表明，作为修饰剂的丙烯酸浓度对薄膜的形貌起着重要的控制作用。依据反应条件的不同，丙烯酸可以以单分子或聚合物的形式与Ti原子结合。单分子丙烯酸起到水解抑制剂的作用，而聚合态丙烯酸则根据反应条件的不同可能起到抑制剂或敏化剂的作用，并最终确定所制备的纳米薄膜的微观形貌。通过对丙烯酸／钛酸四丁酯摩尔比等反应条件的调节可以得到具有不同微结构的二氧化铁纳米薄膜。     

溶胶—凝胶法制备TiO2—CeO2薄膜

采用溶胶－凝胶法制备了鲜黄色的高反射ＴｉＯ２－ＣｅＯ２薄膜，研究了环境湿度和醋酸添加剂对薄膜形成的影响，研究表明，醋酸加入能显著提高薄膜质量，得到均匀透明的高质量薄膜；涂膜环境温湿度对薄膜质量有决定性作用。     

Dielectric and Structural Properties of SrTiO_3 Thin Films Grown by Laser Molecular Beam Epitaxy

Dielectric and Structural Properties of SrTiO_3 Thin Films Grown by Laser Molecular Beam Epitaxy[1]Hao J H,Gao J,Wang Z,et al.Interface structure and phase of epitaxial SrTi O3(110)thin fil ms grown directly on silicon[J].Appl Phys Lett,2005,87:131908. [2]Hao J H,Gao J,Wang HK.SrTi O3(110)thin fil ms grown directly on different oriented silicon substrates[J].Appl Phys A,2005,81:1233. [3]Aki mov I A,Sirenko A A,Clark A M,et al.Electric-field-induced soft-mode hardening in SrTi O3fil ms[J].Phys Rev Lett...     

高频感应加热法制备 SrTiO_3 BLC 半导瓷

采用真空高频感应加热法制备ＳｒＴｉＯ３晶界层电容器半导瓷，研究了掺杂材料、掺杂量、烧结温度、保温时间、成型密度等对半导瓷性能结构的影响．所制备的半导瓷经二次烧结成的ＳｒＴｉＯ３ＢＬＣ，其视在介电常数Ｋｅｆｆ＞３×１０４，损耗角正切ｔａｎδ≈１０－２，绝缘电阻率ρ＞１０１０Ω·ｃｍ．     

Sol-Gel法制备PI/SiO2纳米复合薄膜及结构与性能

采用溶胶凝胶法（Sol-Gel）制备了二氧化硅不同质量分数的聚酰亚胺/二氧化硅（PI/SiO₂）纳米复合薄膜。并用TEM、力学性能、吸水性能及介电性能测试等方法研究了薄膜的结构与性能。结果表明，SiO₂微粒均匀分散在PI基体中，粒径随着SiO₂含量的增加而增大；当SiO₂质量分数在20%以内时对PI基体有增强作用，且在10%左右拉伸强度达到最大，而吸水率逐渐减小，介电常数则变化不大。     

溶胶－凝胶法制备TEOS－PDMS杂交材料

以羟基封端的聚二甲基硅氧烷（ＰＤＭＳ）低聚物为有机组分，以四乙氧基硅烷（ＴＥＯＳ）为无机原料，用溶胶－凝胶法制备了ＴＥＯＳ－ＰＤＭＳ有机／无机杂交材料。研究了材料的机械性能和动态力学行为。所得材料柔软透明，与纯的溶胶－凝胶玻璃差别很大，拉伸强度０．５～１．０ＭＰａ，极限伸长率可达７％，动态力学曲线显示有机物ＰＤＭＳ均匀分散在ＳｉＯ＿２无机网络中，没有出现相分离。     

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 .     

锶盐对溶胶-凝胶法制备(Sr,Pb)TiO3纳米晶粉的影响

目的 比较不同锶盐对制备(Sr，Pb)TiO3纳米晶粉的影响。方法 分别以硝酸锶和醋酸锶为原料，采用溶胶一凝胶法制备(Sr，Pb)TiO3纳米晶粉。结果 比较了不同实验条件下，锶源不同导致形成溶胶、凝胶和(Sr，Pb)TiO3纳米晶粉的差异，分析了形成差异的原因。结论 两种原料各有利弊。采用醋酸锶为锶源可以获得纯钙钛矿相的(Sr0.4 Pb0.6)TiO3纳米晶粉，其平均粒径约为18nm，外观多呈球形且分散性较好。     

PEG在溶胶-凝胶法制备PZT纳米粉末中的作用

采用硝酸氧锆、硝酸铅和钛酸丁酯为反应前驱物,水为主要溶剂,聚乙二醇和硝酸作为稳定剂和抑制剂,制备了稳定的PZT溶胶和单一钙钛矿相PZT95／5纳米粉末,并通过DTA／TGA、XRD、TEM等方法对纳米粉末的结构进行了表征,粉末平均粒径为65nm．结果表明：PEG的添加能有效地避免组分偏析,以无机盐为主要原料、水为溶剂制备PZT是可行的,且工艺简单、成本低．     

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     

采用修正的溶胶-凝胶技术制备PZT铁电薄膜

采用一种修正的溶胶-凝胶技术制备出Pb[Zr0.52Ti0.48]O3（PZT）铁电薄膜.对溶胶的整个制备过程进行了红外透射光谱分析,对制备的铁电薄膜结构和性能进行了表征.由XRD图可以看出,退火温度在600℃以上时,薄膜结构为纯的钙钛矿结构.由P-E曲线可以看出,经600℃退火处理的PZT薄膜具有良好的铁电性能.