铜-二氧化硅凝胶薄膜的电化学制备及其光学性能

以CuCl_2·2H_2O和正硅酸乙酯(TEOS)作为前驱体,配制了透明稳定的Cu~(2+)–SiO_2复合溶胶。采用循环伏安法研究了Cu~(2+)在该溶胶中的电化学性质,以恒电位法在氧化铟锡(ITO)导电玻璃表面沉积了凝胶复合薄膜。采用扫描电镜、能谱、X射线衍射对复合薄膜进行了表征,以紫外-可见光谱测试了薄膜的线性光学性能。结果表明,控制电位在-0.24~0.2 V和负于-0.24 V(相对于饱和甘汞电极)可分别制备出Cu~+–SiO_2和Cu–SiO_2凝胶薄膜,前者的平均光学带隙宽度(Eg)为1.94 e V,略高于后者的1.92 eV。由于Cu在溶胶中是连续成核,导致了Cu–SiO_2凝胶薄膜中的Cu颗粒大小不均匀(在几十纳米至几微米之间),吸收光谱在400~500 nm出现了Cu带间迁移的吸收峰。