纳米CeO2的表面改性及其在水介质中的分散性能

采用阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠对纳米CeO₂进行表面修饰,考察了表面改性工艺条件对纳米CeO₂在水介质中粒度分布及Zeta电位的影响,确定了适宜的表面改性工艺条件：改性剂质量浓度60g/L、改性温度25℃、改性时间4h、搅拌速率150r/min,pH 9~11。采用TEM、FT-IR、XRD对改性前后的纳米CeO₂颗粒进行了表征,结果表明改性后纳米CeO₂表面包裹了一层改性剂分子,颗粒在水介质中分散性良好,达到了单分散。此外,采用溶液共混法制备聚乙烯醇（PVA）/ CeO₂纳米复合膜材料,利用UV-Vis分光光度计表征了复合膜材料的光学性能,发现纳米复合膜具有良好的紫外屏蔽性能以及高的可见光透过率,在300~400nm的近紫外光区,复合膜的紫外屏蔽率可达97%,添加5%纳米粒子的复合膜在650nm处的可见光透过率比纯PVA膜降低了3%,保证了复合膜的透明度。     

抗菌纳米ZnO复合乳液的制备及抑菌效果

选用丙烯酸丁酯、苯乙烯等单体，对钛酸酯偶联剂改性的抗菌纳米氧化锌进行原位聚合，制备具有核壳结构的纳米ZnO复合乳液；以水溶性羧甲基纤维素钠（CMC—Na）为分散剂，制备纳米ZnO／苯丙共混复合乳液。采用活化指数、亲油化度以及红外光谱评价纳米ZnO的表面改性效果，井对复合乳液的粒径、抑菌性及紫外线屏蔽效应作了系统研究。结果表明，当偶联剂用量为纳米ZnO量的1／10时，改性纳米ZnO的活化指数、亲油化度均达最大；当pH为5—6，CMC—Na用量为3％，改性纳米ZnO的分散效果最好。当改性纳米ZnO含量为0．1％-0．4％，复合乳液具有优良的抑菌作用和紫外线屏蔽功能。     

纳米ZnO的合成及其PVB复合材料光学性能研究

用均相沉淀法制备了粒径约为30 nm的ZnO纳米粒子,经DB-570改性后加入到PVB(聚乙烯醇缩丁醛)中,制备出均匀分散的纳米ZnO/PVB汽车挡风玻璃用复合材料.紫外-可见及可见-近红外光谱分析表明,相对于PVB原片,当复合膜片中ZnO的含量为0.5%时,在保证可见光透过率70%以上的情况下,ZnO/PVB复合膜片对紫外线的吸收提高了40%左右,而对可见光和近红外线阻隔很小.     

溅射沉积纳米ZnO膜的表征及其性能

利用RF磁控溅射法在PET非织造布表面沉积氧化锌（ZnO）薄膜,并利用原子力显微镜（AFM）和能量弥散X-射线法（EDX）对ZnO薄膜的表面形貌和结构进行表征和分析.结果表明,沉积的ZnO颗粒具备纳米级尺度,且颗粒分布均匀、膜层致密,薄膜颗粒中只含有Zn和O两种元素;随着沉积时间的延长,ZnO呈多层生长模式.测试表明,经ZnO镀层处理的PET非织造布具有较强的紫外线屏蔽效果和优良的抗静电效果.     

纳米ATO/聚合物杂化粒子的乳液聚合法制备及表征

通过乳液聚合法成功地将具有红外屏蔽功能的纳米ATO粒子包覆在聚合物内。电子透射电镜观察显示纳米ATO粒子存在于杂化乳胶粒子内。当添加的ATO重量比率为2.7%时,包覆效率达到最大值54.5%。紫外-可见光-近红外光谱结果显示,随着添加的ATO重量比率的增加,近红外透过率逐渐减少,而可见光透射率变化很小。含纳米ATO的杂化膜显示出优异的高可见光透过率而近红外被屏蔽的能力,可用于节能的透明隔热涂料。     

纳米ZnO改性PVDF超滤膜的性能

 为改善聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的亲水性,增强其在水处理中的应用能力,采用相转化法制备了纳米ZnO 改性PVDF超滤膜。分析了纳米ZnO 的添加量对膜结构及性能的影响。通过孔隙率测定、接触角测量、扫描电子显微镜、原子力显微镜、材料试验、超滤实验分别对膜的孔隙率、亲水性、微观结构、机械强度、纯水通量、蛋白截留率及水通量恢复率进行表征。结果表明,纳米ZnO 的质量分数为0.2%时,膜的接触角从改性前的76.3°降至63.4°,亲水性得到明显改善;孔隙率由53.4%升至54.1%;拉伸强度由2.09 MPa 升至2.82 MPa;纯水通量、蛋白截留率及水通量恢复率均有一定程度的提高;膜的断面结构规整,指状孔的尺寸较大,膜表面较光滑。     

纤维素纳米晶对木薯淀粉基复合膜性能的影响

为改善提高木薯淀粉基复合膜的性能,以木薯淀粉为原料,附加甘油、壳聚糖,加入纤维素纳米晶,采用流延法制备淀粉基复合膜,研究纤维素纳米晶对木薯淀粉基膜理化性能的影响。实验结果显示纤维素纳米晶含量增加,淀粉基膜的吸水率、透光率及透油率均呈下降趋势,膜的生物降解性提高。纤维素纳米晶添加质量分数为2.5%、降解7 d时,降解率达18.28%。结果证明纤维素纳米晶改善了木薯淀粉基膜的性能,增强了膜的生物降解性。可为用作绿色生物包装材料、减少环境污染提供参考。     

Cu衬底上ZnO纳米结构及其光催化性能分析

采用两步电化学沉积法在Cu衬底上沉积得到ZnO纳米结构薄膜。用X-射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对其结构及形貌进行表征,发现先在Cu衬底上沉积一层Zn致密膜,更有利于在其表面上得到附着力强、形貌较好的ZnO纳米结构膜。系统考察了沉积温度和沉积时间等工艺参数对ZnO纳米结构的影响。结果表明,沉积温度和沉积时间对晶体结构和形貌有显著影响,通过对工艺进行适宜控制可以得到结晶性良好的六方纤锌矿型ZnO纳米结构膜。以罗丹明B为目标有机污染物,分析了ZnO膜的光催化性能,表明所制备的ZnO膜可以作为光催化剂,其光催化效率可达到72.4%。     

聚3-己基噻吩/ZnO微纳米球复合膜的形貌和光学性能

对ZnO微纳米球从分散性和能级匹配方面进行了受体可行性研究,分析了能级结构和光电性能之间的关系;并将聚-3己基噻吩(P3HT)与ZnO微纳米球共混和旋涂制备P3HT/ZnO复合膜,考察P3HT和ZnO的共混质量比和退火温度对复合膜微观形貌及光学性能的影响。结果说明,P3HT/ZnO微纳米球复合膜与纯ZnO薄膜相比,拓宽了紫外吸收范围,增强了对太阳光的吸收,说明复合膜的吸收光谱与太阳光谱能够较好的匹配;在120℃退火处理后增强了P3HT的有序性,改善了复合膜的结晶性,有利于电池效率的提高。当P3HT质量浓度为6mg/mL、旋涂转速为1 500r/min时,优质复合膜的制备参数为:P3HT和ZnO微纳米球共混质量比为1∶2,退火温度120℃。优质复合膜大大拓宽了紫外吸收范围,增强了对太阳光的吸收。     

提高壳聚糖/纳米SiOx复合膜机械性能的研究

采用二次回归旋转正交组合试验设计方法,探讨了壳聚糖纳米SiOx复合膜的优化工艺条件,用流延法制得分散比较均匀的纳米复合膜,并对涂膜结构进行红外光谱（IR）和X射线衍射（XRD）表征。结果表明：复合膜（CTS-SiOx）中壳聚糖与SiOx粒子表面的大量羟基存在强烈的氢键相互作用,当壳聚糖为1.98g、SiOx 0.017g、单甘酯0.04g时,壳聚糖复合涂膜拉伸强度达到最优值,以壳聚糖单膜相比,拉伸强度、断裂伸长率和直角撕裂强度分别提高了49％, 45％和12%。复合膜的性能优于简单膜。     

ZnO:Al透明导电薄膜的制备及其光电性能的研究

利用溶胶-凝胶法在石英衬底上制备Al3+掺杂ZnO薄膜,研究了Al3+掺杂对ZnO薄膜微结构和光学性能的影响.XRD测量结果表明,Zn1-xAlxO薄膜具有六角纤锌矿结构,晶格常数随着Al掺杂浓度的增加而减小;紫外-可见透射光谱(UV)表明,所有薄膜在可见光区的透过率均超过80%;光致发光谱研究发现,随着Al掺杂浓度的增加ZnO的吸收带边发生蓝移,XRD和光学性能研究都证实了ZnO薄膜中的Al3+是以替位式形式存在于晶格中.     

Study on ZnO:Al (ZAO) films by DC reaction magnetron sputtering

The high quality ZnO: A1 films were successfully produced by DC reaction magnetron sputtering technology. The Al-doping effect on electrical and optical properties and its scattering mechanism are discussed in detail. The analyses of X-ray diffractometer (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and high resolution Auger electron spectroscopy (AES) show that Al2O3 could be effectively removed by controlling oxygen flow and Al-doping concentration during deposition of ZnO: Al films. Zn, Al and oxygen elements are well distributed through the films. For highly degenerated ZnO:A1 semi-conductive thin films, the theoretical and experimental results reveal that the ionized impurity. scattering dominates the Hall mobility in the films in the low-temperature range, while the lattice vibration scattering becomes a major scattering mechanism in the high-temperature range. The grain boundary scattering only plays a major role in the ZAO films with small grain size (as compared to the electron mean free path). The photoelectric properties of ZAO films show that it has low resistivity ( ～ 5 × 10-4 Ωcm), and the transmittance in visible range and the reflectance in IR region are above 80% and 60%, respectively.     

衬底温度对ZnO：Al薄膜结构和光透过性能的影响

利用超声喷雾热解方法以不同的沉积温度（450～530℃）在石英衬底上制备出具备较高光学质量的ZnO：Al（AZO）薄膜.通过X射线衍射谱（XRD）研究了薄膜的结构,用扫描电子显微镜（SEM）研究了薄膜的表面形貌,用紫外可见（UV）分光光度计对薄膜的光透过特性进行了测试分析.结果表明：所制备薄膜在可见波段具有较高透过率,并且沉积温度对AZO薄膜的结构和光透过性能有很大影响.在衬底温度为470℃时得到的AZO薄膜具有（002）择优取向,结晶质量最好、光透过率最高,在可见光区平均透过率达到85%以上.     

Sb掺杂ZnO薄膜的缺陷和光学性质研究

采用磁控溅射方法在6H-SiC单晶片上制备了锑(Sb)掺杂的氧化锌(ZnO)薄膜.利用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对样品的结晶质量和成分进行了测试.结果表明所得到的ZnO∶Sb薄膜结晶质量良好,掺Sb浓度为原子数分数1%,并且掺入的Sb原子处于Zn原子的位置.利用低温及变温光致发光谱(PL)研究了ZnO∶Sb薄膜的光学性质,观察到了与Sb有关的A0X发射,并且计算得到其受主能级为150meV.分析认为掺Sb的ZnO薄膜中受主来源于SbZn-2VZn复合缺陷.     

Synthesis and characterization of conducting polyaniline nanocomposites containing ZnO nanorods

Polyaniline (PANI) based nanocomposites filled with ZnO nanorods were prepared by the chemical oxidative method of the aniline in acid medium with ammonium peroxydisulphate (APS) as an oxidant. The composition, morphology and structure of the polymer and the nanocomposites were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), UV–vis spectroscopy and electrical conductivity. The characteristic FTIR peaks of PANI were found to shift to higher or lower wave number in PANI–ZnO composites due to formation of H-bonding. Different amounts of ZnO nanorods were used to verify this effect on the characteristics of the synthesized materials. These observed effects have been attributed to interaction of ZnO nanorods with PANI molecular chains. XRD results revealed that the crystallinity of PANI was more pronounced after addition of nanorods, while the intensity of the peaks increased by addition of ZnO nanorods. Electrical conductivity of the PANI–ZnO nanocomposite film was found to be smaller than that of the PANI film. The decrease of electrical conductivity in PANI–ZnO films as compared to PANI was attributed to the interfaces formed between oxygen of ZnO nanorods and hydrogen of PANI. Also, TGA results showed that the decomposition of the nanocomposite was less than that of pure polyaniline which confirms the successful fabrication of products. These conductive polymers can be used in commercial paints as an additive.     

磁控溅射制备ZnO:Ag薄膜及其室温光致发光特性

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备出含Ag量不同的Ag掺杂ZnO:Ag薄膜,利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪及荧光分光光度汁研究了不同Ag掺杂量对ZnO薄膜结构及荧光发射谱的影响.在室温下测量了样品的光致发光谱,所有样品都出现了446nm左右的蓝色发光峰,在掺杂以后的样品中观察到波长位于368 nm左右的较强紫外发射.结合x射线衍射仪、光电子能谱仪等的测量结果,分析认为,样品紫外光发射的显著增强源于Ag掺杂以后在晶粒间界形成的大量激子,而蓝光的发射来源于Zn空位.     

氧化锌透明导电膜的光电性能研究

采用磁控溅射法在载玻片上制备出Al3 掺杂型ZnO透明导电薄膜.对不同厚度薄膜的光电性能进行了研究.结果表明,所制备的薄膜随着厚度的增加,透过率略有下降;ZnO薄膜在可见光区的吸光度很小,对可见光几乎不吸收.     

氧压对用PLD法制备的ZnO薄膜的特性影响

通过脉冲激光沉积方法在不同的氧压中制备ZnO 薄膜.用X射线衍射(XRD)谱、原子力显微镜(AFM)及光学透过率谱表征了薄膜的结构和光学特性.XRD谱和AFM显示在生长压力为2Pa时获得了较好的结晶薄膜,随着氧压的提升薄膜表面平整,晶粒均匀.光学透过率谱显示在生长压力为5Pa时有较好的光学特性.     

缓冲层对AZO薄膜的性能影响

采用射频磁控溅射法分别在ZnO缓冲层和Al2O3缓冲层上制备Al掺杂ZnO(AZO)薄膜,利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见分光光度计、霍尔测试仪等仪器对薄膜的光电特性进行表征.XRD分析结果表明,加入缓冲层的薄膜具有更好的c轴择优取向,薄膜的表面平整,结晶质量有所改善,薄膜在可见光范围内的平均透过率超过80%.引入ZnO缓冲层制备的AZO薄膜的最低电阻率为5.8×10-4 Ω·cm,导电性能得到明显提高.