功能纳米薄膜论文-张潇,孙荻菡

功能纳米薄膜论文-张潇,孙荻菡

导读:本文包含了功能纳米薄膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:纳米复合薄膜,纳米抗菌材料,透湿性,抗菌性,皮革行业,陕西科技大学,改性,防水性,含卤阻燃剂,胶原纤维

功能纳米薄膜论文文献综述

张潇,孙荻菡[1](2019)在《陕科大教授研发功能型纳米复合薄膜》一文中研究指出“该项目成果具有自主知识产权,打破了国外公司的技术封锁与产品垄断,促进了我国皮革行业及航天技术的发展。”陕西科技大学马建中教授团队完成的“功能型纳米复合薄膜的关键技术及应用”项目,日前获得陕西省科学技术奖一等奖。应用领域广泛马建中教授(本文来源于《西安日报》期刊2019-04-30)

唐丽[2](2018)在《覆盖纳米多孔功能薄膜的光纤湿度及气体传感研究》一文中研究指出光纤传感器集传输与传感于一体,显示出不可替代的特点:体小质轻、抗电磁干扰、耐腐蚀、高稳定性、高精度以及易于和通信系统兼容,应用领域广泛。为了满足更高的应用要求,研究者不断探索开发新材料,需求新方案。将新型功能化材料应用到光纤传感领域成为发展趋势。本论文研究将具备纳米微孔结构的功能化薄膜作为增敏材料,涂覆于侧边抛磨光纤(Side-polished fiber,SPF)或微纳光纤(Optical Fiber Micro-wires,OFM)的表面,利用功能材料与外界参量的相互作用,实现了对环境湿度及气体浓度的传感测量。本论文所使用的材料主要有两种:重铬酸盐明胶DCG纳米微孔薄膜及还原氧化石墨烯/聚苯乙烯(r GO/PS)微球。采用旋涂法将DCG纳米微孔薄膜涂覆到SPF的平坦区制备湿度传感器,所制作的湿度传感器比没有多孔结构薄膜的同类型光纤传感器的灵敏度提高了一个数量级。使用沉积法把叁维网状石墨烯复合材料覆盖于OFM表面,首次将具有叁维网状(叁维多孔)结构的石墨烯材料用于光纤传感中,并实现了氨气气体浓度的传感。本论文的研究对制备纳米微孔结构功能薄膜与光纤相结合的光纤器件具有积极的推动作用。本论文的创新成果如下:(1)提出一种覆盖多孔明胶功能薄膜的SPF湿度传感器件,实现了湿度的传感。并且从灵敏度、可逆性、响应速度叁方面考察了传感器的传感性能。在30RH%-50RH%的湿度范围内,传感器的最高灵敏度可达到1.12 nm/RH%;透射谱的波长漂移量和湿度的关系高度线性,线性相关系数是99.31%,而且升降湿度周期调整后,透射光谱可以基本恢复到初始状态,可逆性良好;传感器的响应速度快于0.049%RH/s。(2)提出将叁维多孔结构的石墨烯复合材料r GO/PS用于光纤传感中,制作了一种基于叁维多孔结构的石墨烯复合材料(r GO/PS)薄膜的传感器件,并实现了氨气气体浓度的传感。研究了该传感器的气敏特性,传感器的灵敏度大于0.00165d B/ppm,氨气的解吸附时间少于200s,通入氨气浓度低于4060ppm时,传感器的回复性良好。传感器的输出光功率随氨气浓度线性变化,线性相关系数为97.85%。(本文来源于《暨南大学》期刊2018-04-01)

方志强,陈港,明思逸,何嘉皓,严俊芳[3](2017)在《具有自熄灭功能的柔性透明纳米纤维素/黏土纳米复合薄膜衬底的研究》一文中研究指出柔性电子是未来消费电子领域的重要发展趋势。衬底是实现电子产品柔性化的关键因素之一。常用的柔性塑料薄膜难以降解,会引起环境污染。透明纤维素基薄膜具有来源丰富、柔性、质轻、可降解、可再生等优点,有望作为新型绿色衬底材料用于柔性电子产品如触摸屏、太阳能电池、显示屏,助力于解决电子垃圾泛滥带来的环境负荷。但是,纤维素基薄膜是天然有机高分子,具有易燃特性,用于电子产品存在发生火灾的隐患。为了克服上述纳米纤维素玻璃的不足,本作品以来源丰富的植物纤维和天然黏土为原材料,借助纳米纤维素亲水亲油的特性,将其作为分散剂用于分散和剥离天然黏土,克服单片层黏土易发生絮聚的缺陷,获得稳定、均匀分散的单片层黏土分散体。再利用纳米纤维素和单片层黏土独特的理化特性及其它们之间的协调作用,攻克黏土复合薄膜透光率低的难题,首次通过一次成形创制了一种具有自熄灭功能的高透明柔性生物基纳米复合薄膜衬底材料。最后,借助SEM、XRD、TGA等分析手段对该纳米复合薄膜的高透明度和优异自熄灭功能的内在机制进行了解析。本作品突破了传统天然有机材料在阻燃方面的缺陷,为拓展其在电子产品中的应用奠定基础,促进电子产品朝着柔性、绿色、低成本、自熄灭的方向发展。(本文来源于《2017第一届天然材料研究与应用研讨会论文集》期刊2017-11-10)

张明艳,程同磊,裴鑫,高升,吴子剑[4](2017)在《多元功能化碳纳米管改性聚酰亚胺复合薄膜的分散性及电性能研究》一文中研究指出用混酸、Fenton试剂和硅烷偶联剂KH-550对多壁碳纳米管(MWNTs)进行功能化改性,通过原位聚合法制备一系列聚酰亚胺(PI)/MWNTs复合薄膜。对MWNTs功能化前后官能团变化及在PI基体中的分散情况和复合薄膜的电性能进行测试和表征。结果表明:MWNTs经多元功能化修饰后在PI基体中的分散性相比单一功能化MWNTs有了显着提高;单一功能化MWNTs的引入使复合薄膜的介电常数和介电损耗增加,介电强度降低;引入多元功能化MWNTs使复合薄膜的介电常数进一步提高,但介电损耗增加及介电强度下降的幅度减小了。(本文来源于《化工新型材料》期刊2017年09期)

齐晓青[5](2017)在《一维纳米材料面内单轴取向薄膜的制备及功能化》一文中研究指出一维纳米材料的可控组装在基础科研和实际应用方面具有十分重要的意义。一维功能纳米材料,尤其是结晶态一维纳米材料,由于其特定的晶体结构,其沿长轴方向往往会表现出很多优异的力学、电学、磁学等性能[1]。在很多实际应用中,一维纳米材料往往需要以宏观有序组装体的形式存在,使其聚集效应得到有效表达。因此宏观有序组装是一维功能纳米材料能否实现应用的前提和关键[-3]。以各类应用为导向,组装方法需满足组装体大面积有序、组装单元数量密度可调及方法本身操作简便等要求。关于制备面内有序一维纳米材料构筑的连续薄膜,传统组装方法是利用各种外场比如电场[4]、磁场[5,6]、Langmuir-Blodgett膜[7-9]、剪切力[10-12]等来驱动一维纳米材料的组装。然而,这些组装方法往往会不可避免地形成结构缺陷从而严重影响组装体的性能;并且它们往往受限于各种操作条件,导致应用范围比较单一,比如只能组装于平面基底、操作过程繁琐等等[13]。因此,探索出一条可控制备一维纳米材料的组装方法具有重要的理论和现实意义[14]。本论文探讨了一种利用提拉镀膜法对一维纳米颗粒进行连续可控组装的方法。研究体系从简单到复杂分为四个部分。首先,我们利用提拉镀膜法制备了面内单轴取向的纳米纤维素微晶(CNC)薄膜。之后,我们利用了 CNC和水合五氧化二钒纳米线(V2O5·nH2O NWs)在剪切作用下的协同组装效应,实现了具有高长径比纳米线的面内单轴有序组装,并对其组装机理进行了深入分析。在此基础上,我们利用插层聚合方法,制备了具有高度面内取向的聚苯胺(PANI)-CNC杂化薄膜,同时利用其结构各向异性信息,制备了可以对各类气体进行有效区分的传感器。特别指出的是,本传感器可以对甲醇和乙醇这两种难区分气体进行有效辨别。最后,在上述组装体系的基础上,我们进一步发展了叁元组装体系,利用上述二元组装体系对单壁碳纳米管这类高韧性、不易组装的一维纳米材料进行了有效组装。本论文提出的可控面内单轴组装方法,利用两种高稳定性一维纳米材料模型体系,通过简便的连续镀膜法首次实现了一维纳米材料在各类平面和纤维表面的面内有序组装,并可以在此平台的基础上继续构筑其它具有面内取向的功能薄膜材料,优化其相关性能。(本文来源于《厦门大学》期刊2017-06-30)

高月[6](2017)在《氮掺杂石墨烯薄膜和功能化多孔碳纳米球的电化学性能研究》一文中研究指出超级电容器作为一种新型绿色新能源储能元件,因其功率密度高、充放电速度快以及使用寿命长等特性,在众多行业领域展示出巨大的应用前景。电极材料是决定超级电容器性能的关键因素之一,其中,石墨烯材料以其独特的结构、大的比表面积、良好的稳定性和超高的导电导热性成为近年来研究的热点,然而由于其片层之间较强的π-π共轭效应导致堆叠,极大限制了其实际应用。而多孔炭材料作为超级电容器应用最广泛的电极材料之一,具有优异的物理化学稳定性和高的比表面积等优点,但由于其密度较低,导致体积电容也较低,不利于实际应用。基于以上探讨,本文通过在石墨烯片层之间引入阻隔剂,同时引入氮原子掺杂以及对多孔碳纳米球进行功能化处理分别制备了致密的氮掺杂石墨烯薄膜材料和高密度的功能化多孔碳纳米球。主要研究内容如下:(1)采用乳液聚合法合成聚吡咯(PPy),以PPy为前驱体在高温下进行碳化和活化,制备了多孔碳纳米球(PCS),之后用对苯二胺(PPD)对PCS进行处理制备了氮掺杂碳纳米球(NPCS);通过在氧化石墨烯(GO)片层之间引入PPD作为分子阻隔剂制备了 GO/PPD薄膜材料,并在350℃下对其进行热处理,实现GO的热还原、石墨烯的掺杂以及多余PPD分子的蒸发过程,最后得到氮掺杂石墨烯薄膜材料(NG);结合上述两种材料的优点,采用PCS以及PPD共同作为阻隔剂引入石墨烯片层之间,制备了氮掺杂碳纳米球/石墨烯薄膜材料(NPCSG)。所制备的NPCS,NG和NPCSG材料具有很高的氮含量和密度,氮含量分别为15.74,13.46和14.47 at%,密度分别为1.48,1.36和1.48 gcm-3。上述材料作为电极材料表现出优异的电化学性能,在1 Ag-1的电流密度下,NPCS的质量比电容和体积比电容分别为 430 F g-1 和 636.4 F cm-3,NG 的为 439.2 F g-1 和 597.3 F cm-3;而NPCSG结合了 NPCS和NG两者的优点,并且能够直接作为电极材料,表现出超高的质量比电容和体积比电容(491.5 Fg-1和727.4 Fcm-3)。(2)以PPy为前驱体,经1000℃高温炭化后,采用KOH在750℃进行活化制备了多孔碳纳米球(PCS)。分别采用对苯二胺(PPD),对氨基苯酚(PAP),对硝基苯胺(PNA),对巯基苯胺(PATP)与PCS进行溶剂热反应对PCS进行功能化处理,制备了功能化多孔碳纳米球(PPD-PCS,PAP-PCS,PNA-PCS和PATP-PCS)。本实验分别考察了投料比、溶剂热反应温度及反应时间对材料质量电容和体积电容的影响。研究结果表明:PPD-PCS及PAP-PCS在投料比为1:3,反应温度为120℃,反应时间为12 h时具有最佳的电化学性能,其质量电容在0.5 A g-1时分别可达368 Fg-1和 339.7 Fg-1,体积电容高达515.2Fcm-3和 445 Fcm-3;PNA-PCS的最佳反应条件为质量比PCS/PNA=1:5,反应温度为120℃,反应时间为12h,其质量电容和体积电容分别为273 F g-1和204.75 F cm-3;PATP-PCS的最佳制备方案是PCS/PATP=1:3,反应温度为90℃,反应时间为12h,质量电容和体积电容分别为195.35 F g-1和183.63 F cm-3。并且所制备的功能化PCS均具有优异的循环稳定性能,PPD-PCS,PAP-PCS,PNA-PCS 及 PATP-PCS 在 10 A g-1 电流密度下经3000次循环充放电后电容保持率分别为94.7%,85.2%,97.4%和94.7%。此外,还研究了所制备的功能化PCS分别在酸性或碱性的电解液中添加对应的有机小分子作为氧化还原活性介质后的电化学性能,结果表明,活性电解液能够显着提高整体电极体系的电容值,PPD-PCS在2 MKOH + 50 mM PPD的电解液中电容值可达到 722.1Fg-1(0.5Ag-1);PAP-PCS 在 1 M H2SO4 + 50 mM PAP电解液中电容值增加到440.55 F g-1;PNA-PCS在2 M KOH + 2 mM PNA的电解液中电容值可高达1129Fg-1;PATP-PCS在1 MH2SO4 + 50mMPATP电解液中电容值也增加到 375.4 Fg-1。(本文来源于《湖南大学》期刊2017-06-05)

赵明琳[7](2017)在《新型纳米功能薄膜材料的椭圆偏振光谱研究》一文中研究指出进入二十一世纪,光电子技术和纳米技术迅猛进步,电子器件进一步向集成化和微型化方面发展。随着航空航天领域,通讯领域,微电子和计算机领域对纳米功能薄膜材料和器件的更广泛、更迫切的应用需求,探索新型薄膜材料以及对薄膜材料进行多领域的应用变的越来越重要。功能薄膜材料因其独特的电、磁、光、热特性和物理效应被广泛地应用于各种电子器件,高新技术电子元件是国家战略高技术的重要组成部分,涉及到国家的国防安全,能源安全和信息安全。新型功能薄膜材料特别是纳米级薄膜材料的开发和研制是薄膜器件科学的先导和支柱,新型薄膜材料的物理性质一直是人们的研究热点。材料薄膜化会带来与体材料迥异的性质,使得薄膜材料具有更广泛的应用前景。现有的薄膜材料种类繁多,常见的有超导薄膜、半导体薄膜、钝化和保护薄膜、太阳能薄膜、铁电薄膜、磁性薄膜等。本文主要研究了几种可以应用于超导器件和能源转换器件的纳米功能薄膜材料。超导薄膜微波器件,超导结器件以及基于超导态和正常态相变的超导转变边缘传感器、超导相变温度计等超导器件具有高灵敏性和强抗干扰能力,使得超导器件在深空探测,信息对抗,太赫兹成像等领域拥有广泛的前景。研究新型高温超导薄膜的光学性质可以深刻理解其物理特性,为后续超导薄膜器件的设计和制备提供必要的先导知识储备。自从Bednorz和Muller发现铜氧化物高温超导体以来,该体系的超导机理一直未有定论。在铜氧化物高温超导体系中,电子型铜氧化物超导体的研究相较于空穴型铜氧化物高温超导体更为少见,其超导相图近几年才刚刚建立完成。尤其是La2-xCexCuO4(LCCO)电子型材料,目前仅能得到该材料的单晶性薄膜而无法获得相应的体材料,且仅有少数几个研究组掌握了该薄膜的制备技术,因此对LCCO材料的光学性质的研究仍留有较大空白。目前一般公认铜氧化物高温超导体的超导特性源自于Cu-0面内的载流子掺杂效应,而LCCO材料的光学性质又与其晶体结构中的Cu-0面的电子态息息相关。LCCO材料远红外波段的光学响应有助于人们窥探材料的超导机理,而可见光-近红外波段的光学响应也反应了 LCCO材料的能带结构和电子态分布,其光学性质包含了众多的物理信息,因此研究LCCO材料的光学响应光谱具有十分重要的意义。锂钛氧体系材料的性质随着Li原子掺杂浓度的不同会发生金属到绝缘体的相变,体系中的代表性材料为Li4Ti5O12和LiTi2O4。前者为宽带隙半导体材料,其晶体结构中的叁维离子通道和自身优越的电化学性能使其成为了理想的"零应变"锂电池阳极材料;后者为唯一的尖晶石结构氧化物超导材料,近年来的研究发现其也可作为锂电池的阳极材料,且研究表明比之Li4Ti5012,LiTi2O4在大电流锂电池应用上具有更优越的性能。随着LiTi2O4纯相单晶薄膜制备技术的成熟,LiTi2O4薄膜在超导方面和电化学方面的应用逐渐成为人们的研究热点。系统地研究Li4Ti5O12和LiTi2O4材料的光学性质的差异有助于深刻地认识锂钛氧体系材料的物理性质。过渡族金属氮化物TiAlON的晶体结构中混杂着化合键、共价键和金属键,因此同时具有良好的导电性能以及高致密性和耐磨抗腐蚀性,早前主要作为钝化和保护薄膜使用。近年来,因其具有在可见光区吸收率高而在红外光区反射率高的独特光学性质,TiAlON薄膜成为一种新兴的太阳能转换薄膜材料,研究其光学性质对于太阳能集热器的核心功能材料--太阳能选择性吸收涂层的设计具有重大的指导意义。研究纳米功能薄膜材料的光学性质离不开光谱学手段,通过光谱分析这一非破坏性的探测技术,可以得到纳米功能薄膜材料的晶格振动,能带结构,光学常数,声子模式,界面状态和电子跃迁等信息。在众多的光谱探测手段中,光谱式椭圆偏振光测量技术在纳米级薄膜材料的光谱研究领域有着不可替代的作用。椭圆偏振光谱仪对薄膜材料没有破坏性,无需真空或遮光等苛刻的测试条件,而且具有极高的灵敏度,无需进行Kramers-Kronig计算即可同时得到薄膜的光学常数和厚度信息,且对薄膜的界面状态和表面状态极其敏感,因此其在纳米功能薄膜材料特别是未知的新型薄膜材料的研究领域具有重要的地位。本文基于光谱式椭圆偏振光测量技术,对铜氧化物高温超导薄膜La2-xCexCuO4,过渡金属氧化物薄膜Li4Ti5012和LiTi204,以及TiAlON太阳能选择吸收薄膜等新型功能薄膜材料进行了研究。旨在探索并给出新型薄膜材料的光学性质和适用的光学色散模型。本文主要研究了 La2-xCexCu04薄膜在可见-近红外波段的赝介电函数和色散模型并讨论了正常态下可见光区的电子跃迁:通过对Li4Ti5012和LiTi204材料的研究系统地讨论了二者的光学性质的差异;通过对TiAlON薄膜的研究,讨论了粗糙层对薄膜光学常数的影响。本文的主要内容和创新点有以下几个方面:1.运用脉冲激光沉积法在SrTiO3(001)衬底上制备了具有高度c轴择优取向的La2-xCexCuO4(x=0.1)电子型铜氧化物高温超导薄膜,运用纳米压痕法研究了薄膜的表观模量和硬度。对薄膜进行了椭圆偏振光谱测试,研究了退火时间对薄膜的物理性质的影响并进一步研究了 La2-xCexCuO4薄膜材料在可见光区正常态下的电子跃迁特性。制备了c轴垂直于样品表面的LCCO单晶薄膜,运用椭圆偏振光谱技术对新型薄膜材料的光学性质进行了研究。提出了一种简洁快速的建立新型薄膜材料的色散模型的方法,并首次报道了 LCCO单晶薄膜适用的色散模型。首先引入点对点分析方法,对椭偏数据进行预分析,再以点对点方法得到的薄膜材料的光学常数随波长变化的大致趋势为依据,较为直观地建立色散模型。首先建立了样品ab面赝光学常数的Cauchy+3Lorentz色散模型。运用X射线衍射,原子力显微镜,透射电子显微镜和椭偏光谱等分析手段研究了两个退火时间不同的LCCO单晶薄膜,发现二者的光学常数存在较大差异。实验结果表明,退火时间不同对LCCO材料的结晶性能和电学性能影响较为微弱,但是会带来较大的光学性质的改变。此外纳米压痕实验表明薄膜的表观模量和硬度等力学性质主要受晶粒尺寸和表面杂质原子等因素的影响,退火时间不同对力学性能的影响较弱。在此基础上,进一步生长了大尺寸的LCCO单晶薄膜,并拓展了探测光谱范围,运用椭偏光谱仪研究了 LCCO材料在可见-近红外光谱范围内的赝介电函数。将色散模型进一步优化为Drude+4Lorentz色散模型。为了分析薄膜正常态下的电子跃迁过程,提高光谱灵敏度,运用数学方法去除Drude分量,构建了赝介电函数Lorentz分量的叁阶导数谱。通过分析叁阶导数谱发现,LCCO薄膜同其他铜氧化物高温超导薄膜一样,低能量区域的介电函数主要受自由载流子的影响,表现出类似于金属的特性。但较为特殊的是,其高能量区域内的电子跃迁不仅表现出了电子型高温超导体的特征,同时还具有空穴型高温超导体的特性。2.利用椭圆偏振光谱对金属-绝缘体过渡金属氧化物体系Li-Ti-O中的Li4Ti5012和LiTi204薄膜材料的光学性质进行了研究。结合共聚焦显微拉曼光谱,第一性原理理论计算和椭圆偏振光谱,从实验上和理论上深入地分析了 LiTi2O4材料的能带结构。运用X射线衍射,原子力显微镜和椭圆偏振光谱等表征方法,比较了Li4Ti5O12和LiTi2O4薄膜材料的光学性质。结果表明Li4Ti5O12适用于Cauchy模型表现出半导体特性;LiTi2O4适用于Drude+4Lorentz模型,表现出金属特性,据我们所知,LiTi2O4的光学常数此前未见诸于报道。为进一步探究LiTi2O4薄膜的d金属轨道能带结构,运用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算软件Material Studio,计算了 LiTi2O4材料的能带结构和分波态密度。椭圆偏振光谱实验测量得到的t2g轨道和eg轨道之间的能量差为2.09eV,而第一性原理计算得到的二个能带中心能级之间的能量差值大致为2.48eV,二者较为一致。以往由于单晶薄膜样品的缺乏,虽然LiTi2O4能带结构的理论计算很多,但实验验证一直较为匮乏,本工作填补了这一空白。3.研究了薄膜厚度对TiAlON薄膜的光学性质的影响,给出了无定形态TiAlON薄膜的色散模型,通过公式推导,定性的讨论了粗糙度和粒径尺寸对薄膜光学性质的影响。通过磁控溅射法在玻璃衬底上制备了不同厚度的TiAlON薄膜。运用X射线衍射和X射线光电子能谱测试并分析了薄膜的结晶状态和元素组成,实验结果表明我们成功制备出了 TiAlON薄膜且薄膜的状态为无定型态。通过扫描隧道电子显微镜和原子力显微镜对薄膜的表面形貌进行分析,发现不同厚度的薄膜的表面粒径尺寸和表面粗糙度存在明显的差异。运用紫外-可见分光光度计和椭圆偏振光谱仪分析了不同厚度的TiAlON薄膜的透射率和光学常数。分析结果表明,薄膜表面粒径尺寸越小,薄膜的透射性越差;薄膜表面粗糙度越大,则相应的折射率越小。(本文来源于《山东大学》期刊2017-05-30)

孙敏[8](2017)在《气相法高分子薄膜的纳米尺度调控和功能化》一文中研究指出功能高分子薄膜作为一种表界面材料在生产生活中具有重要的应用价值,随着制备方法和工艺的逐渐成熟,研究重点逐渐向提高薄膜的稳定性和功能最大化方向发展。本文主要研究了引发式化学气相沉积方法制备功能高分子薄膜,探索了纳米尺度调控对薄膜结构和功能的优化,制备了亲水、超亲水表面和结构化超疏水、超疏油表面,以及对不同性质表面的应用做了初步探索。具体研究内容和成果如下:1.亲水抗生物吸附聚乙烯基吡咯烷酮(poly(N-vinyl pyrrolidone),PVP)薄膜,采用丙烯酸乙二醇酯(EGDA)作为交联剂,通过控制单体流量比得到了不同交联度的聚乙烯基吡咯烷酮-丙烯酸乙二醇酯共聚物薄膜(P(VP-co-EGDA))。对于平面和非平面基底分别采用直接接枝和分层原位接枝的方法提高薄膜与基底的结合强度。薄膜的亲水性以及抗生物吸附性随着交联度的减小而增加,平面基底和非平面基底最小水接触角分别为33±1o和0o。亲水改性的聚偏氟乙烯滤膜对蛋白质的吸附最佳效果减少了92%,并且能够有效减少大肠杆菌的吸附。直接接枝和双层原位接枝两种薄膜经长期水洗和超声处理后都能保持结构和功能的稳定性。2.我们在P(VP-co-EGDA)薄膜生长过程中原位接枝PVP,进一步提高了薄膜的亲水性与生物相容性。XPS测试结果表明,接枝PVP后相比于交联度最低的P(VP-co-EGDA)表面N元素的含量增加37%,表明内酰胺基团数量大大增加。水接触角测试结果中,接枝PVP的表面接触角进一步减小了11o。我们分别采用P(VP-co-EGDA)和P(VP-co-EGDA)基础上原位复合接枝PVP的薄膜对医用导管进行亲水改性,改性后导管水接触角分别为38o和28o。然后将这两种薄膜改性的导管植入小鼠皮下进行生物相容性测试,结果表明改性的导管相比未改性的导管生物相容性都有提高,其中经过原位接枝PVP的导管生物组织相容性效果更佳。3.气相法单步制备聚合物纳米阵列。在全氟癸基丙烯酸酯(PFDA)沉积过程中引入EGDA促使PPFDA纳米阵列结构的形成,通过调节EGDA和PFDA分压得到了不同密度和形貌的PPFDA纳米锥阵列,结构尺寸随着沉积时间的增加而增加。这种有序的PPFDA纳米锥阵列的形成具有基底普适性,由于全氟侧链极低的表面能和纳米粗糙度赋予了表面超疏水、超疏油的特性,其中在棉布表面水、甘油、乙二醇、二碘甲烷、菜油接触角均在170o以上,辛烷接触角在150o以上;纳米阵列修饰的硅片表面接触角前进角为162o,后退角为158o,滑动角小于1o。这种气相构筑聚合物纳米阵列的研究成果在制备超疏水超疏油表面以及聚合物纳米结构化生长方面均具有突破性的意义。本文通过以上叁个部分的工作探索了气相法纳米尺度调控对薄膜稳定性、功能性以及表面结构化的影响和作用,为制备不同功能性的高分子薄膜提供了新的思路。(本文来源于《宁波大学》期刊2017-04-16)

肖尧[9](2017)在《纳米多孔二氧化硅光学功能薄膜的溶胶—凝胶法制备与性能研究》一文中研究指出在光学薄膜中减反射膜可以有效降低光在传播过程中的损耗,应用在太阳能电池中能有效提高电池系统能量利用效率。减反射膜是一层折射率介于空气和基板之间的光学薄膜,能减少或消除光学元件表面的反射光,从而增加透光量,在对光学薄膜的研究中占有重要地位。利用溶胶-凝胶法制备多孔光学减反射薄膜是当前该领域的研究热点,但是存在溶胶前驱体溶液稳定差和机械性能需要提高的关键问题。为此,本论文主要基于二氧化硅体系:结合模板法和溶胶凝胶法,利用嵌段共聚物F127和纳米空心微球的协同作用制备分级多孔减反射膜,解决薄膜机械性能差的关键问题;结合乳液聚合和溶胶凝胶法,引入纳米尺度的阳离子乳胶颗粒,以此为模板解决溶胶稳定性差的关键问题。同时,采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外可见光谱(UV-VIS)和铅笔硬度计等手段研究总结了纳米二氧化硅空心球、溶胶前驱体和溶胶-凝胶薄膜的微观结构、光学减反射性能和机械性能的关联调控规律。研究表明,分级的多分散纳米二氧化硅多孔薄膜不仅具有良好的减反射效果(透过率> 9 8 %),而且具有良好的机械性能(孔隙率为5 0 %时,铅笔硬度仍可达4H),此外,多分散纳米孔构成的分级多孔结构还同时具有对垂直入射和非垂直入射光的良好减反射效果,因此优于单分散均匀孔径薄膜的减反射效果。研究还表明,利用表面改性剂(苯基叁甲氧硅烷(PhTES))的官能团(苯环)产生的位阻作用,可有效增强了溶胶稳定性(可稳定存在半年以上);进一步地,以不同粒径的阳离子聚合物纳米微球为模板,实现了在弱酸性条件下通过水/醇比控制正硅酸乙酯(TEOS)水解缩聚过程,无需改变酸/碱环境即可直接获得稳定性良好(可稳定存在半年以上)和分散性良好聚合物/二氧化硅核壳结构前驱体溶胶,应用于二氧化硅和氧化铝光学薄膜均能获得减反射效果优异的纳米多孔减反射膜。这为制备光学减反射薄膜提供了一种简单、可靠、工艺范围宽和产物综合性能好的溶胶-凝胶新方法,为一类太阳能电池溶胶-凝胶减反射薄膜的规模化生产提供了新的思路和途径。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-03-01)

王贤坤[10](2017)在《基于纳米薄膜自卷曲的Ⅲ-Ⅴ族半导体管状功能器件的研究》一文中研究指出随着器件的微型化逐渐成为集成光电子学及其相关领域的研究热点,具有叁维(3D)结构的微纳结构器件将凭借优良的结构特性和物理特性展现出明显的优势。微米管作为典型的叁维结构器件,和传统的二维平面结构相比不仅具备中空的特点,还具备良好的光学和电学性能,使其能够在光学和电学器件制备、微流控传感等前沿领域展现出良好的应用前景。此外,由于自卷曲微米管具有集成可控制备的特点,所以与量子点(QDs)等增益介质的结合可以实现自卷曲微米管向器件制备的转化。制备出和自卷曲微米管相关的叁维结构器件将对集成光电子学和大规模的微流控集成有突出的应用价值。本论文在GaAs衬底上生长出制备微米管所需的外延结构,通过在GaAs应变层中内嵌单层QDs增益并引入AlGaAs SCH后,借助光刻技术和腐蚀技术制备出自卷曲微米管,并根据微区光致发光(μPL)测试判断是否能获得回音壁模式(WGM)。为了实现WGM并提高光学谐振腔的品质因数(Quality factor),我们尝试了微米管的转移、微米管的悬空制备等方法。另外,探索了纳米金颗粒(Au-NPs)辅助微米管卷曲的机理,发现了一种可以减小微米管管径的方法。并尝试制备金属银颗粒在GaAs平面上的基底,通过罗丹明溶液的滴定,实现表面增强拉曼散射(SERS)。主要工作内容及成果包含以下几点:1.在InGaAs/GaAs应变双层结构中嵌入了单层QDs并引入AlGaAs SCH,利用该外延结构制备出双边自卷曲微米管。将微米管分别转移至SiOx衬底和镀有金薄膜的GaAs衬底后,测试得到了 WGM。为了进一步提高谐振腔的Q值,我们后续通过U型单边固定撕裂、单边撕裂与衬底镀金结合、基板刻蚀提高悬空距离的方法制备出了自卷曲微米管。对通过这些方式得到的微米管进行了光学特性测试,并都得到了光学谐振模式,微米管谐振腔的Q值都能达到1000左右。实现了自卷曲微米管有源微腔的制备,为进一步制备出管状功能器件的研究奠定了基础。2.在InGaAs/GaAs应变双层结构表面镀上2nm金薄膜,通过在650℃的条件下快速热退火(RTA)处理300s,形成纳米Au颗粒。牺牲层释放后得到的微米管的管径减小。通过扫描电镜(SEM)以及Raman测试的表征,发现由于Au-NPs的植入,使得外延结构的表面张力发生了变化,导致微米管管径从最初的2.7μm减小至2.4μm。金属纳米颗粒辅助卷管,为实现微米管管径的减小提供了一种简便的办法。3.开展了自卷曲场效应管(RUFET)的探索制备。利用分子束外延(MBE)技术生长相关器件所需的外延结构,并根据器件制备的工艺流程进行了版图的设计。进行了腐蚀条件的摸索以及镀电极等相关工作的探索。4.在平面GaAs衬底上镀了 2nm的Ag薄膜,通过在500℃的条件下快速热退火处理80s,制备出形貌良好的纳米银颗粒。实现了在GaAs基底上10-5M罗丹明(R-6G)探针分子的拉曼检测,验证了该基底具有SERS传感特性。为后续制备卷曲SERS基底奠定了一定基础。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2017-01-05)

功能纳米薄膜论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

光纤传感器集传输与传感于一体,显示出不可替代的特点:体小质轻、抗电磁干扰、耐腐蚀、高稳定性、高精度以及易于和通信系统兼容,应用领域广泛。为了满足更高的应用要求,研究者不断探索开发新材料,需求新方案。将新型功能化材料应用到光纤传感领域成为发展趋势。本论文研究将具备纳米微孔结构的功能化薄膜作为增敏材料,涂覆于侧边抛磨光纤(Side-polished fiber,SPF)或微纳光纤(Optical Fiber Micro-wires,OFM)的表面,利用功能材料与外界参量的相互作用,实现了对环境湿度及气体浓度的传感测量。本论文所使用的材料主要有两种:重铬酸盐明胶DCG纳米微孔薄膜及还原氧化石墨烯/聚苯乙烯(r GO/PS)微球。采用旋涂法将DCG纳米微孔薄膜涂覆到SPF的平坦区制备湿度传感器,所制作的湿度传感器比没有多孔结构薄膜的同类型光纤传感器的灵敏度提高了一个数量级。使用沉积法把叁维网状石墨烯复合材料覆盖于OFM表面,首次将具有叁维网状(叁维多孔)结构的石墨烯材料用于光纤传感中,并实现了氨气气体浓度的传感。本论文的研究对制备纳米微孔结构功能薄膜与光纤相结合的光纤器件具有积极的推动作用。本论文的创新成果如下:(1)提出一种覆盖多孔明胶功能薄膜的SPF湿度传感器件,实现了湿度的传感。并且从灵敏度、可逆性、响应速度叁方面考察了传感器的传感性能。在30RH%-50RH%的湿度范围内,传感器的最高灵敏度可达到1.12 nm/RH%;透射谱的波长漂移量和湿度的关系高度线性,线性相关系数是99.31%,而且升降湿度周期调整后,透射光谱可以基本恢复到初始状态,可逆性良好;传感器的响应速度快于0.049%RH/s。(2)提出将叁维多孔结构的石墨烯复合材料r GO/PS用于光纤传感中,制作了一种基于叁维多孔结构的石墨烯复合材料(r GO/PS)薄膜的传感器件,并实现了氨气气体浓度的传感。研究了该传感器的气敏特性,传感器的灵敏度大于0.00165d B/ppm,氨气的解吸附时间少于200s,通入氨气浓度低于4060ppm时,传感器的回复性良好。传感器的输出光功率随氨气浓度线性变化,线性相关系数为97.85%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

功能纳米薄膜论文参考文献

[1].张潇,孙荻菡.陕科大教授研发功能型纳米复合薄膜[N].西安日报.2019

[2].唐丽.覆盖纳米多孔功能薄膜的光纤湿度及气体传感研究[D].暨南大学.2018

[3].方志强,陈港,明思逸,何嘉皓,严俊芳.具有自熄灭功能的柔性透明纳米纤维素/黏土纳米复合薄膜衬底的研究[C].2017第一届天然材料研究与应用研讨会论文集.2017

[4].张明艳,程同磊,裴鑫,高升,吴子剑.多元功能化碳纳米管改性聚酰亚胺复合薄膜的分散性及电性能研究[J].化工新型材料.2017

[5].齐晓青.一维纳米材料面内单轴取向薄膜的制备及功能化[D].厦门大学.2017

[6].高月.氮掺杂石墨烯薄膜和功能化多孔碳纳米球的电化学性能研究[D].湖南大学.2017

[7].赵明琳.新型纳米功能薄膜材料的椭圆偏振光谱研究[D].山东大学.2017

[8].孙敏.气相法高分子薄膜的纳米尺度调控和功能化[D].宁波大学.2017

[9].肖尧.纳米多孔二氧化硅光学功能薄膜的溶胶—凝胶法制备与性能研究[D].浙江大学.2017

[10].王贤坤.基于纳米薄膜自卷曲的Ⅲ-Ⅴ族半导体管状功能器件的研究[D].北京邮电大学.2017

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功能纳米薄膜论文-张潇,孙荻菡
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