SiO_2/Ag/SiO_2三层结构制备及其SERS性能的研究

利用磁控溅射技术在二维聚苯乙烯胶体球模板上制备SiO_2/Ag/SiO_2三层纳米结构.以4-巯基苯甲酸(MBA)为探针分子,对基底的SERS活性进行检测.在SiO_2/Ag/SiO_2三层纳米结构中,随着Ag层厚度的增加,SERS信号逐渐增强.当Ag的厚度为100 nm时,在514.5 nm的激发波长下发生共振能量转移,SERS增强效果最好,增强因子达到106.SiO_2/Ag/SiO_2三层纳米结构具有有序度高、结构稳定等优点,而且制备工艺简单,在高灵敏度检测方面具有潜在的应用价值.     

Au(Cu、Ag)／SiO_2纳米薄膜的制备及其微观结构表征

用多靶磁控溅射技术制备了不同形貌的Au(Ag、Cu)纳米颗粒分散SiO2薄膜。利用透射电镜对Au／SiO2薄膜的微观结构、表面形貌进行了表征。结果表明通过调控金属颗粒的沉积时间和靶材的溅射频率可以制备不同形貌金属颗粒ISi02单层薄膜。单层Au／SiO2薄膜中Au沉积时问为5s时,Au颗粒为圆形,当沉积时间为10s时,Au颗粒连接成网络状结构;单层AgiSi02薄膜中,Ag靶的射频功率为150W时,颗粒形状接近圆形,Ag靶的射频功率为100W时,Ag颗粒几乎密集在一起,形成膜状结构:单层Cudsi02薄膜中Cu的沉积时间为10s时,Cu颗粒形成网络状结构,Cu的沉积时问为20s时,形成的是Cu膜。     

纳米SiO_2/聚合物杂化乳液制备与成膜进展

纳米SiO2/聚合物杂化乳液是重要的有机/无机杂化材料之一,它兼具有机和无机材料的优点。综述了纳米SiO2/聚合物杂化乳液的制备方法,包括共混法、Sol-gel法和原位聚合法。探讨了纳米SiO2/聚合物杂化乳液成膜机理进展。指出纳米SiO2/聚合物杂化乳液是功能涂料的发展方向之一。     

CdS包覆SiO_2核/壳和空腔结构纳米球制备及发光性能

以Stber法制备的SiO2纳米微球为模板,利用二氧化硅模板表面的静电吸附作用,采用层层自组装法,生成厚度可控的硫化镉纳米晶包覆层,制备出CdS包覆SiO2核/壳结构及Mn2+掺杂CdS核/壳结构纳米球.利用牺牲模板法,以HF为蚀刻剂,还可控制备出CdS空腔纳米结构和Mn2+掺杂的空腔纳米结构.采用XRD、EPR、TEM、SEM、Uv-Vis和PL等测试手段对所得核/壳与空腔纳米结构的组份及微结构进行分析和表征.Mn2+掺杂CdS核/壳结构样品的EPR谱可见6条谱线,g因子约在2.002~2.005,这6条超精细结构谱线来自占据Cd2+格位的Mn2+离子,可归属于Mn2+中允许的磁偶极跃迁.Uv-Vis谱分析结果显示CdS空腔结构纳米球的吸收边相比CdS体材料发生很大程度蓝移,且禁带宽度增大.CdS空腔纳米结构的PL谱分析结果表明在530 nm处出现一个较宽的发射带,可归属于CdS空腔纳米结构的表面缺陷态发射;相对于实心纳米结构,CdS空腔纳米结构的荧光强度明显增强.Mn2+掺杂CdS空腔纳米结构的荧光发射光谱表明,当Mn2+掺杂量相对于CdS物质的量之比为2.0%时,其荧光强度最大.CdS包覆SiO2核/壳结构及CdS空腔结构纳米材料在光子晶体、生物荧光标记及生物催化等技术领域具有潜在的应用前景.1     

Si/SiO_2和Si/SiN_x/SiO_2超晶格的能带结构

利用Kronig-Penney模型从理论上计算了Si/SiO2和Si/SiNx/SiO2多层膜结构中量子阱的能带结构,进一步分析了各亚层薄膜厚度对能带结构和有效质量的影响.结果发现,适当减少亚层的厚度都能使得纳米Si薄膜的带隙发生明显宽化.在Si/SiO2超晶格中,Si量子阱层带隙能量随着Si层厚度的变化符合EPL(eV)=1.6+0.7/d2关系,与我们的计算结果十分吻合.在Si/SiNx/SiO2超晶格系统中,可以通过控制各亚层厚度,尤其是Si和SiNx层厚度,均能够有效地控制发光.     

壳聚糖/PEI凝胶模板法制备Au/SiO_2复合纳米粒子

采用反相微乳液法,以壳聚糖/PEI复合水凝胶作为模板成功制备了核壳型Au/SiO2复合纳米粒子.利用透射电镜、紫外可见吸收光谱以及原子吸收光谱对该复合纳米粒子进行了表征和研究.结果表明:该复合纳米粒子呈现球状并为核壳结构,粒径约为70nm,核和壳的厚度分别约为25nm和45nm,金纳米粒子在该复合纳米粒子的核部分呈现不连续状态,这种状态能够提供较大的比表面积.同时研究了该复合纳米粒子的催化活性,并发现其具有较好的催化活性.     

可反应性纳米SiO_2/聚己内酯杂化材料的制备和结晶性能研究

以己内酯和可反应性纳米二氧化硅为原料,在辛酸亚锡的催化作用下,原位制备了纳米SiO2/聚己内酯(PCL)杂化材料,利用红外光谱、热重分析仪和差示扫描量热仪对杂化材料的界面结构和结晶性能进行了研究.结果表明,纳米SiO2上的环氧基团在聚合过程中参与了反应,使纳米SiO2与PCL之间产生了强烈的界面作用,而且纳米SiO2的引入促进了PCL的结晶,增加了其结晶度.     

纳米半球壳结构光学调谐特性分析

利用离散偶极近似法,理论研究了颗粒几何结构参数和物理特性对金纳米半球壳颗粒消光特性的影响.结果表明,随着壳层厚度的增大,消光共振波长先发生蓝移而后再红移,共振波长转向时对应的壳层厚度随内核材料及外界环境介电常数和颗粒间距的增大而增大.利用等离激元杂化理论和相位延迟效应对该现象进行了解释.     

SiO2/PAA/Ag复合纳米粒子的制备、表征及催化性能

利用溶胶-凝胶法合成胶体二氧化硅微球,用甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)对其修饰从而连接上可供聚合的双键,然后采用原位聚合方法合成二氧化硅-聚丙烯酸(SiO2/PAA)核壳型复合微球,以此为模板采用化学还原法得到SiO2/PAA/Ag复合纳米粒子.采用FT-IR、TGA、TEM、XRD和UV-Vis对复合粒子的形貌、结构进行表征.结果表明,银纳米粒子(粒径15～20 nm)均匀地分散在SiO2/PAA表面.催化性能研究结果表明,SiO2/PAA/Ag对4-硝基苯酚的硼氢化钠还原反应具有良好的催化性能,1 h内4-硝基苯酚的转化率达到96.4%.     

金/二氧化硅中空核壳纳米球的制备与表征

采用水热反应法和正硅酸乙酯水解法制备出核壳结构的Au/C纳米球颗粒以及夹层结构的Au/C/SiO<,2>纳米球颗粒,在空气中锻烧将Au/C/SiO<,2>夹层结构中的碳层除去,得到内部带有可移动纳米金核、壳层厚度约为20 nM的中空Au/SiO<,2>纳米球颗粒.用透射电子显微镜对所制得的纳米微球的形貌进行表征,并用红...     

HDI/SiO2与HMDS/HDI/SiO2有机无机杂化颗粒的合成与表征

采用高能球磨法(HEBM)对SiO2纳米颗粒进行表面改性,制备六亚甲基二异氰酸酯(HDI)/SiO2与六甲基二硅胺烷(HMDS)/HDI/SiO2有机无机杂化颗粒.采用红外光谱(FT-IR)、静态接触角(CA)、滴定法、热分析(TGA)、透射电子显微镜(TEM)以及粒度分布对制备的颗粒进行分析和表征.结果表明:HDI在SiO2颗粒表面的接枝密度随着改性剂与颗粒的质量比的提高相应增大,且HDI在颗粒表面的饱和接枝密度为2.14个/nm2(滴定法).HDI与HMDS在SiO2颗粒表面成功接枝,并形成了有机包覆层,HDI和HDMS在颗粒表面的接枝密度分别为2.33 个/nm2与1.79个/nm2(热分析法).HMDS/HDI/SiO2改性颗粒具有很强的疏水能力,与水的接触角达143°.改性后的2种杂化颗粒相对于纯的SiO2颗粒,在非极性溶剂中都表现出更为优越的分散性能.     

XeF2对SiO2/Si的干法刻蚀

XeF2是一种可以在常温下与硅发生反应的气体,可用作对硅进行干法刻蚀的工作气体,其对硅刻蚀特性呈现各向同性.研制了一个使用脉冲法对二氧化硅/硅体系进行XeF2刻蚀的系统,刻蚀系统简单且操作容易.利用该系统成功地刻蚀出"蘑菇状"的SiO2/Si结构,得到的刻蚀选择比大于1000.     

聚苯乙烯/二氧化硅（PS/SiO2）核壳型微球及SiO2空心球的可控制备及电镜观察

采用一种简单和低成本的方法制备单分散二氧化硅包覆聚苯乙烯（PS/SiO2）核壳型纳米复合微球.首先在氨水的醇溶液中,将聚乙烯吡咯烷酮（PVP）通过乳液聚合为聚苯乙烯核心,再在核心表面使正硅酸四乙酯（TEOS）水解缩聚,从而在PS微球表面包裹一层SiO2外壳.研究了氨水的用量对PS/SiO2纳米复合微球尺寸和形态的影响,利用透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）对样品的超微结构与形貌进行表征,并探讨了其形成机理.     

采用水解法制备壳-核式SiO2/TiO2复合颗粒

以钛酸丁酯、正硅酸乙酯为原料采用水解法制备了单分散的SiO2／TiO2复合微粒；运用傅里叶红外光谱(FTIR)、原子力显微镜(AFM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等测试方法对所得复合微粒进行了表征．AFM和TEM的观察结果表明，SiO2／TiO2复合粒子呈核一壳结构，内核粒径约130nm、表面SiO2包覆层厚度约30nm．XRD分析表明复合微粒内核为锐钛矿型二氧化钛，表面包覆层为非晶态SiO2．此外紫外-可见吸收谱表明该复合微粒具有优良的紫外屏蔽和可见透过的光学特性。     

二氧化硅／银复合材料研究

载银复合颗粒作为一种重要的功能材料具有广泛的应用前景。本文以二氧化硅颗粒为载体,利用超声波化学镀银方法,制备出银／二氧化硅复合颗粒,并对产品进行了银含量分析和XRD、SEM表征,重点研究了复合颗粒的抗菌性能。通过实验知道载银二氧化硅复合材料对大肠杆菌的最小抑菌浓度分别为0.2g／L－0.3g／L,从实验数据看出,银含量低的对抗菌性能有更好的效果。     

TiO2/SiO2的制备及其光催化性能

采用溶胶－凝胶法制得SiO2胶体，并将其与锐钛型TiO2微粒复合制得TiO2/SiO2催化剂。用透射电镜（TEM）观察表面形貌，用红外光谱（IR）和X－射线衍射（XRD）表征其结构。以敌敌畏溶液等为体系，考察了TiO2/SiO2的催化性能，同时与单一的锐钛型TiO2作对比。结果表明，TiO2/SiO2具有比TiO2更强的光催化性能。     

TiO2/SiO2 纳米粒子气相光催化降解甲苯的研究

以TiO₂/SiO₂纳米粒子为催化剂, 研究了甲苯的初始浓度、 氧气和水蒸气含量及光强等对其光催化氧化降解的影响. 甲苯初始反应速率随其初始浓度的增加而增大, 最终趋于稳定. 氧气含量增加, 甲苯反应速率增大, 氧气含量增至18％时, 抑制反应速率增加. 水分子含量对甲苯反应速率的影响也有最佳值0.2％（体积比）. 甲苯的反应速率随光强增加而增大, 在3 mW/cm²时, 反应速率趋于定值. 采用Langmuir-Hinshelwood动力学模型得到甲苯光催化降解的反应速率常数和吸附常数, 并通过FI-RT和GC-MS初步确定了反应产物.     

PMMA/SiO2纳米复合膜表面性能的研究

采用有机硅处理剂对纳米SiO2进行化学修饰,得到表面官能团化的纳米SiO2,然后再通过溶液聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅(PMMA/SiO2)纳米复合膜.利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、水接触角仪(WCA)对其进行表征.结果表明,经有机硅处理剂官能团化的纳米SiO2能很好地分散于PMMA基体中,SiO2有富集到聚甲基丙烯酸甲酯表面的趋势,加入纳米SiO2降低了聚甲基丙烯酸甲酯表面自由能,提高了膜表面的水接触角.经四氢呋喃溶剂刻蚀后,膜表面的水接触角显著提高,得到憎水型PMMA/SiO2纳米复合膜.     

PMMA／SiO2杂化材料制备及热性能

本文选用甲基丙烯酸甲酯（MMA）、正硅酸乙酯（TEOS）和有机硅烷偶联剂（KH-570）为原料,采用溶胶-凝胶法成功制备出低收缩、具有良好光学性能的PMMA/SiO2杂化材料．通过透射电子显微镜、热重分析等对杂化材料的微观结构进行表征,并进行了杂化材料体积收缩方面和反应机理方面的分析讨论．     

SiO2/PSt纳米复合微球的制备

用Stober方法合成了SiO₂/PSt纳米微球, 并对其进行表面改性. 以SiO₂纳米微球为核, 采用乳液聚合法, 合成了SiO₂/PSt纳米复合微球. 该复合微球粒径均匀、 单分散性好. 通过控制反应条件, 可以合成不同大小的复合微球. 对两种微球的形貌、 尺寸、 所携带官能团及表面元素变化情况进行了表征, 讨论了SiO₂纳米微球用量、 乳化剂用量与反应介质配比等因素对SiO₂/PSt纳米复合微球粒径的影响.