超薄层纳米SiO2增透膜研究进展
纳米二氧化硅的发展现状及前景
纳米二氧化硅的发展现状及前景一、引言纳米二氧化硅（SiO2）是一种具有特殊结构和性质的纳米材料，具有广泛的应用前景。
本文将对纳米二氧化硅的发展现状及前景进行详细探讨。
二、纳米二氧化硅的制备技术纳米二氧化硅的制备技术主要包括溶胶-凝胶法、热解法、气相法等。
其中，溶胶-凝胶法是最常用的制备方法之一。
该方法通过溶胶的制备、凝胶的形成和热处理等步骤，可以制备出粒径可控的纳米二氧化硅材料。
三、纳米二氧化硅的性质和特点纳米二氧化硅具有许多独特的性质和特点，包括高比表面积、优异的化学稳定性、良好的生物相容性等。
这些特点使得纳米二氧化硅在许多领域具有广泛的应用前景。
四、纳米二氧化硅的应用领域1. 生物医学领域纳米二氧化硅在生物医学领域具有广泛的应用前景。
例如，可以用于药物传递系统、生物传感器、组织工程等方面。
纳米二氧化硅可以作为药物的载体，通过调控其粒径和表面性质，实现药物的靶向输送和控释。
此外，纳米二氧化硅还可以用于制备生物传感器，用于检测生物标志物的存在和浓度。
在组织工程方面，纳米二氧化硅可以用于制备材料支架，促进组织再生和修复。
2. 环境领域纳米二氧化硅在环境领域也有重要的应用价值。
例如，可以用于水处理、气体吸附等方面。
纳米二氧化硅具有高比表面积和优异的吸附性能，可以用于去除水中的重金属离子、有机污染物等。
此外，纳米二氧化硅还可以用于吸附空气中的有害气体，如甲醛、苯等。
3. 功能材料领域纳米二氧化硅还可以用于制备各种功能材料。
例如，可以用于制备防晒剂、涂料、催化剂等。
纳米二氧化硅可以作为防晒剂的成份，可以有效地吸收紫外线，保护皮肤免受紫外线辐射的伤害。
在涂料方面，纳米二氧化硅可以提高涂料的耐候性和抗污性。
此外，纳米二氧化硅还可以作为催化剂的载体，用于促进化学反应的进行。
五、纳米二氧化硅的发展现状目前，纳米二氧化硅的研究和应用已经取得了一些发展。
在制备技术方面，溶胶-凝胶法、热解法等方法已经得到了广泛应用。
sol-gel法制备纳米TiO2-SiO2宽带高增透膜
sol-gel法制备纳米TiO2-SiO2宽带高增透膜潘静;王永强;胡晓云;李白存;郑娜;康浩;郭庆磊【期刊名称】《电子元件与材料》【年(卷),期】2009(028)009【摘要】通过模拟计算设计出一种透射比为99%、包含一层TiO2薄膜和一层SiO2薄膜的宽带高增透膜.两层薄膜均由溶胶-凝胶法制得并采用提拉法成形于玻璃基片上.对增透膜样品的透射比、表面形貌、膜厚等进行了表征,考察了提拉速度、退火温度、催化条件等对其透射比、表面均匀性的影响.结果表明:增透膜的使用提高了玻璃基片的透射比;当提拉速度为9 cm/min,增透膜厚约为255 nm时,基片在400～800 nm波段的透射比提高了7%.控制退火温度,可以使增透膜在某些波段的透射比增强.增透膜样品的表面均匀性良好,室温下膜层的均方根表面粗糙度(RMS) 为1.682,平均粗糙度(RA)为1.208,在550 ℃的温度以下,随着退火温度升高,表面粗糙度降低.【总页数】4页(P1-4)【作者】潘静;王永强;胡晓云;李白存;郑娜;康浩;郭庆磊【作者单位】西北大学,物理系,陕西,西安,710069;河南理工大学,理化系,河南,焦作,454000;西北大学,物理系,陕西,西安,710069;西北大学,化工学院,陕西,西安,710069;西北大学,物理系,陕西,西安,710069;西北大学,物理系,陕西,西安,710069;西北大学,物理系,陕西,西安,710069【正文语种】中文【中图分类】O484【相关文献】1.Sol-gel法在烧结型NdFeB永磁材料表面制备耐蚀纳米MgO膜层的研究 [J], 王菊平;李青;张亮;范佳敏2.正交实验法研究Sol-Gel纳米二氧化钛微粒制备工艺 [J], 左继成;牟世辉3.高活性TiO2纳米晶的酸催化Sol-Gel法制备与表征 [J], 蔡河山;刘国光;吕文英;余林;李大光4.利用Sol-Gel法与水热合成法制备纳米TiO2及其光催化活性研究 [J], 张文皓;杨武;郭昊;薄丽丽;薛再兰;高锦章5.模板辅助sol-gel 法制备高比表面积、高磁性能纳米CoFe2 O4材料 [J], 高朋召;李冬云;张小亮;晏兵;孙玉坤;徐丽女;马瑞雪因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
纳米孔隙聚合物薄膜在增透膜和光子晶体方面的应用研究
学位论文作者签名： 日期： 年 月 日
指导教师签名： 日期： 年 月
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1.1 引言
绪 论
纳米科学技术是一门二十世纪与二十一世纪之交异军突起的新学科[1]。它的出现标 志着人类改造自然的能力进入了一个新的层次，即从微米层次深入到原子、分子水平， 使人类最终能够按照自己的意愿操纵单个原子和分子，以实现对微观世界的有效控制。 正象产业革命、抗菌素、核能和微电子技术的出现和应用所产生的巨大影响一样，纳米 技术将创造人们想象不到的推动科技进步的奇迹， 纳米技术的发展不但会开创一个科学 技术新时代，还将对社会各领域带来重大变革。许多专家预测，纳米科技必将成为 21 世纪的主导新技术之一，二十一世纪将是纳米科技世纪。自从 1990 年 7 月在美国巴尔 的摩召开了第一届国际纳米技术会议之后， 纳米科学技术已成为国际学术界和工程界关 注的热点，日本和美国等国家制定了发展纳米科学技术的国家规划，我国也逐渐加强纳 米技术的研究和开发。正如美国 IBM 公司首席科学家 Amotrong 最近指出： “正如 70 年 代微电子技术引发的信息革命一样，纳米科技将成为下一个世纪信息时代的核心”[2] 。 众所周知，多学科的交叉与融合已是现代科技发展的主流。纳米科技的发展，除了 向自身物理领域纵深拓展之外， 更多的是点燃了其他领域的燎原之火——与纳米科技相 关的学科群已经逐步形成。在半导体领域，纳米半导体材料是一种新型的半导体材料， 这些材料的量子尺寸效应、量子干涉效应、量子隧道效应、库仑阻塞效应以及多体关联 和非线性光学效应都表现的很明显。纳米科技扩展到光电子领域后，为光电子技术的发 展注入了强劲的活力：将半导体激光技术推进到艺术态的量子阱、量子线、量子点激光 技术[3]，进而点亮了全光通信网络的信息之源。 90 年代后期，聚合物纳米孔隙薄膜技术才在国际上逐渐兴起，但它的科学意义和 潜在的应用前景已广泛为人们所认识。 Stefan Walheim 等人[4-6]已成功地研制出聚合物纳 米孔隙薄膜，并应用于抗反射薄膜的设计与制备。Erik Schaffer 等人[7-12]利用聚合物纳 米孔隙薄膜在电场、热场下的结构不稳定性发明了一种全新的亚微米图形复制技术。T. Thurn-Albrecht 等人[13]更是别具匠心的利用电子束沉积的方法，在苯乙烯与甲基丙烯酸 甲酯共聚物 P(S-b-MMA)制备出的纳米孔隙薄膜中注入铁磁材料钴，成功的发明了一种 高密度磁存储薄膜。Darryl G. Gorman [14] 则成功地开展了“用于稳定液晶显示的纳米相
纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展
第52卷第12期 辽 宁 化 工 Vol.52，No.12 2023年12月 Liaoning Chemical Industry December，2023纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展李 伟（安徽师范大学化学与材料科学学院，安徽 芜湖 241002）摘 要：纳米SiO2改性丙烯酸酯涂料可以改进涂层的光学性能、防腐蚀性能、机械性能等。
纳米SiO2与丙烯酸酯乳液有不同的聚合方法，所得产品性能也不同。
综述了共混法、溶胶-凝胶法、原位聚合法在制备纳米SiO2/丙烯酸酯乳液中的应用，以及三种复合乳液制备方法对涂料性能的影响。
关键词：纳米SiO2；丙烯酸酯；改性；复合方法中图分类号：TQ630.4文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）12-1826-04丙烯酸酯单体中的双键经聚合反应生成丙烯酸酯树脂，由丙烯酸酯树脂制得的涂料具有良好的耐候性、耐酸碱等性能，在汽车、家具、机械、建筑等领域得到广泛应用[1-2]。
由于丙烯酸酯单体的多变性，多种酯基在不同介质中的溶解性，以及与其它涂料用树脂的混溶性等特点，丙烯酸酯树脂已成为涂料工业中全能的通用树脂[3]。
丙烯酸酯涂料也有一些缺点，如热稳定性较差，涂膜易返黏，机械加工性能差等。
为改善涂料性能，有机-无机复合技术为涂料改性开辟了新途径，复合改性技术可以将有机聚合物的优异性能与无机材料杰出的刚性，对热、化学、大气的稳定性结合起来，显著提高涂料性能。
纳米科技的发展使得有机-无机复合改性涂料进入了新阶段，纳米材料在分子水平上实现了有机-无机材料的复合。
纳米SiO2呈三维网状结构，表面存在不饱和键以及不同键态的羟基，具有很高的反应活性，而且表面吸附能力强，对紫外光、可见光以及近红外线有较高的反射率，而且纳米SiO2可深入到高分子化合物的π键附近，形成空间网状结构。
纳米SiO2有着广泛的商业应用，如填料、催化、传感、光子晶体和药物递送等[4-5]。
SiO_2光学增透膜的制备及光学性能
第26卷第2期2000年3月 光学技术OPTICAL TECHN IQU E Vol.26No.2March 2000文章编号:100221582(2000)022*******SiO 2光学增透膜的制备及光学性能Ξ孙继红,章斌,徐耀,范文浩,吴东,孙予罕(中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西太原 030001)摘要:在碱催化体系中以正硅酸乙酯(TEOS )为前驱体制得SiO 2溶胶,采用旋转镀膜法(spin 2coating )制备SiO 2光学增透膜。
研究了在不同制备条件下对膜层光学性质的影响,推算了膜层的折射率及厚度,并由此给出膜层孔隙率以及膜层的厚度与转速的关系。
关键词:溶胶2凝胶;TEOS ;增透膜中图分类号:O484141 文献标识码:APreparation and optical properties of SiO 2AR coatingSUN Ji 2hong ,ZH ANG Bin ,X U Y ao ,FAN Wen 2hao ,WU Dong ,SUN Y u 2han(State K ey Laboratory of Coal Conversion ,Institute of Coal Chemistry ,Chinese Academy of Sciences ,Taiyuan 030001,China )Abstract :SiO 2AR coating were made by spin 2coating ,using TEOS as precursor ,S ols were obtained in NH 3・H 2O catalysis.The properties of coating have been studied based on the transmittance s pectra ,the relationships with refractive index and thickness of the coating are deduced and the porosity of coatings was given.K ey w ords :S ol 2G el ;TEOS ;AR coating1 引 言近年来,溶胶2凝胶法在制膜方面获得了广泛的应用[1],特别是SiO 2溶胶在光学领域中被认为是制备光学薄膜的主要发展方向之一[2～3]。
二氧化硅增透薄膜的制备及多功能化研究
二氧化硅增透薄膜的制备及多功能化研究二氧化硅增透薄膜的制备及多功能化研究摘要：二氧化硅增透薄膜在光学领域有着广泛的应用。
本文主要探讨了二氧化硅增透薄膜的制备方法和多功能化研究。
通过不同的制备方法，如物理蒸发沉积、溅射沉积和化学气相沉积等，制备了二氧化硅增透薄膜，并研究了其在透射率和抗反射性能方面的影响。
此外，还对二氧化硅增透薄膜进行了多种表面改性，实现了其多功能化。
关键词：二氧化硅增透薄膜；制备方法；表面改性；多功能化1.引言随着科学技术的不断发展和人们对于能源和环保的关注，提高能源利用效率和保护环境逐渐成为了重要的问题。
在太阳能电池、显示器、光伏面板等光学领域，通过使用增透薄膜可以提高能量转换效率。
而二氧化硅作为一种无机材料，具有良好的机械性能和化学稳定性，因此被广泛应用于增透薄膜的制备。
本文主要探讨了二氧化硅增透薄膜的制备方法和多功能化研究。
2.二氧化硅增透薄膜的制备方法2.1 物理蒸发沉积物理蒸发沉积是最常用的制备二氧化硅增透薄膜的方法之一。
通过将二氧化硅材料加热至升华温度，使其蒸发并沉积于基底上。
具体的工艺参数如蒸发温度、真空度和沉积速率等对薄膜的成分和性能有着重要影响。
2.2 溅射沉积溅射沉积是一种常用的物理气相沉积技术，通常使用高能粒子轰击靶材使其溅射并沉积在衬底上。
在溅射沉积过程中，可以控制沉积速率和溅射能量等参数，以获得理想的二氧化硅增透薄膜。
2.3 化学气相沉积化学气相沉积是一种通过气相反应得到的沉积方法，可以在较低温度下制备二氧化硅薄膜。
该方法因其成膜速度快、沉积均匀性好等优点而受到广泛关注。
3.二氧化硅增透薄膜的多功能化研究3.1 表面改性二氧化硅增透薄膜的表面改性可以改变其光学性能和化学性能，实现其多功能化。
常见的表面改性方法包括硅烷偶联剂修饰、金属离子掺杂和聚集子自组装等。
这些表面改性方法可以改变薄膜的结构和界面性能，提高其透射率和抗反射性能。
3.2 多功能化应用二氧化硅增透薄膜的多功能化应用主要包括太阳能电池、显示器和光伏面板等领域。
纳米多孔二氧化硅绝热薄膜的研究进展
赵宗彦 等%纳米多孔二氧化硅绝热薄膜的研究进展
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纳米多孔二氧化硅绝热薄膜的研究进展!
赵宗彦!柳清菊!张"瑾!朱忠其
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化硅薄膜作为 &’&( 器 件 敏 感 元 和 硅 基 底 之 间 的 热 绝 缘 材 料 "与 悬 浮 微 结 构 &石 英 及 高 分 子 绝 热 膜 等 绝 热 方 式 相 比 具 有 以 下 优 势 %能 与 硅 基 底 很 好 地 结 合 "制 备 工艺与目前的标 准 半 导 体 集 成 工 艺 相 兼 容"机 械 稳 定 性高"有利于后续功能薄膜的集成等 ’ ("!+)
目前镀膜的方 法 有 很 多#而 且 还 处 在 不 断 的 发 展 之中#下面简要介绍几种与 溶 胶.凝 胶 法 相 结 合 制 备 纳 米多孔二氧化硅薄膜的常用镀膜方法 ! )%#$* 1,1,%" 浸 渍 提 拉 法
二氧化硅多层膜中微结构与发光增强的研究的开题报告
纳米硅/二氧化硅多层膜中微结构与发光增强的研究的开题报告一、研究背景纳米硅/二氧化硅多层膜是一种多层结构的纳米复合材料，由硅和二氧化硅交替堆叠而成。
其具有多项优异特性，如高透过率、高反射率、高抗腐蚀性等，因此被广泛应用于光学、电子、材料以及生物医学领域。
近年来，随着纳米技术的发展，纳米硅/二氧化硅多层膜的微结构与表面形态逐渐成为研究的热点，特别是其在发光增强方面的应用。
因此，本文将探究纳米硅/二氧化硅多层膜中微结构与发光增强的关系，旨在为纳米硅/二氧化硅多层膜的设计与应用提供基础性的研究支持。
二、研究内容本文将从以下几个方面开展研究：1.纳米硅/二氧化硅多层膜的制备与表征：采用物理气相沉积法，制备不同厚度的纳米硅/二氧化硅多层膜，利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、紫外-可见光谱（UV-Vis）、荧光光谱等技术对其进行表征。
2.纳米硅/二氧化硅多层膜中微结构与荧光增强的关系：分析不同微结构下纳米硅/二氧化硅多层膜的荧光特性，探究微结构对纳米硅发光增强的影响机制。
3.影响纳米硅荧光增强的因素：研究微结构、硅粒子尺寸和分布、外界环境（温度、湿度等）等因素对纳米硅荧光增强的影响，建立模型预测纳米硅荧光增强的最佳条件。
4.应用探究：将优化后的纳米硅/二氧化硅多层膜应用于生物医学领域，研究其在生物成像及药物载体等方面的应用前景。
三、研究意义本文的研究结果有望为纳米硅/二氧化硅多层膜的设计与应用提供支持，同时也有助于深入了解其特性与性能，为发展更高性能的纳米复合材料提供科学依据。
此外，本文的研究结果还可为生物医学领域的成像与治疗研究提供新的思路和方向，丰富生物医学领域的研究内容，促进其进一步发展。
高透过率超疏水SiO_2增透膜的设计与制备
高透过率超疏水SiO_2增透膜的设计与制备在太阳能真空集热管的外玻管上镀制具有疏水性能的增透膜可以提高集热管太阳光利用效率,降低集热管在运行过程中受到的风沙、雨水和灰尘等污染并延长使用寿命。
本课题通过胶液改性等手段,采用溶胶-凝胶法制备出了透过率95.37%、最大接触角达到122.75°的增透膜。
主要研究内容和成果如下:为了制备具有疏水性能的增透膜,本文通过在含有甲基三乙氧基硅烷(MTES)的胶液中利用浸渍提拉法制备增透膜和将未经疏水处理的增透膜浸入六甲基二硅氮烷(HMDS)中引入疏水基团等两种途径来改善增透膜的疏水性能。
通过研究不同方法制备的增透膜表面粗糙度变化、MTES添加量及HMDS浸泡时间等因素,获得具有最佳疏水性能的增透膜。
结合高分辨率扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等测试手段研究增透膜的微观结构和形貌,结果表明,陈化不同时间的增透膜表面致密度会发生改变,且粗糙度也随着陈化时间的延长先增加后减小;MTES添加量也会影响增透膜表面致密度,且随着MTES添加量的增加粗糙度呈现先增加后减小的趋势;而随着增透膜在HMDS中浸泡时间的增加,增透膜致密度同样出现改变,且粗糙度呈现先增加,然后基本不变的趋势。
利用傅立叶变换红外光谱仪测试表征增透膜的微观结构,结果表明,胶液中添加MTES及增透膜浸泡HMDS都会引入疏水基团甲基取代表面亲水基团羟基,使增透膜具有疏水性能。
通过紫外-可见-近红外分光光度计测量陈化不同时间、添加不同量MTES、HMDS浸泡不同时间的增透膜透过率,探究增透膜的光学性能。
发现陈化不同时间的增透膜,其透过率与表面粗糙度呈线性对应关系;而增加MTES添加量和延长浸泡HMDS时间,会导致透过率一定程度的降低。
结合微观结构和形貌分析可知,表面致密程度的改变是导致这一现象的原因。
研究结果表明,单一改变表面粗糙度对改善增透膜疏水性能效果不明显;当MTES与正硅酸乙酷(TEOS)摩尔比为1:2时,接触角达到最大值118.00°;而将增透膜在HMDS中浸泡1h然后在160℃干燥3min后,接触角达到最大值122.75°。
SiO2光学增透膜的制备及光学性能分析
SiO2光学增透膜的制备及光学性能分析最近几年，在制膜中采用溶胶-凝胶的方法得到了普遍的推广，尤其是Sio2溶胶在光学发展中被当作是制备光学薄膜的发展潮流，Sio2的反应活性很强，这与它的表面构造有关，Sio2外面具有羚基和没有达到饱和状态的键，与稳定的硅氧结构相偏离。
Sio2的特点是，纯度高，表面体积大，粒径很小和分散性极好，所以可以广泛应用于工程材料和医药制作等领域。
当前，制造Sio2的方法主要有气相沉积法、化学层积法和微乳液法等，它们都有不同的特性、优点和局限性，例如利用气相层积法所提炼的Sio2纯度高，但是所需的机器设备要先进，所花的费用大，制作成本高；其他的制作方法所制作的Sio2纯度低，里面杂质含量高，并且净化提炼的程序复杂，还会对环境造成污染，所以在实际操作中大多采用气相层积法。
因为Sio2的折射率很低，所以可以制造光学增透膜，如果将其与折射率高的薄膜材料結合也可以制备成高反膜。
笔者，不仅分析了由正硅酸乙酯为前提制造的光学性能，而且还探讨了膜层的结构。
一、实验过程Sio2溶胶的制作：原料采用正硅乙酯、无水乙醇和水，催化剂是氨水，根据一定的比例把溶液混合，并在20摄氏度的水温下搅拌充分，使它们混合均匀，再把搅拌好的溶液倒入封闭的容器里，放置在恒温的条件下，最后采用不同时间的溶胶进行镀膜。
基片的准备工作：用碱液、洗洁精、二次蒸馏水把K9玻璃材料洗涤干净，最后再采用无水乙醇把玻璃冲洗干净后，把水分晾干，存储在干燥的封闭容器中。
膜的制作过程：采用旋转的方法镀膜，在低速的条件下，然后在玻璃基片表面滴上一定分量的溶胶，再快速进行高速旋转，最后维持一段时间，拿出后，对其封闭保存。
溶胶性能和膜层光学性质实验：采用透射电镜观察溶胶粒子的粒度大小和交联结构，再用粒度仪观测溶胶簇团的分布情况。
用PHS_25A酸度计来测试溶胶的PH值。
在制造薄膜上，二氧化硅与通常的有机高分子相比有很多优点，例如可以控制材料的多孔性，还有固定的离子交换点，可以使离子交换膜可以选择理想的透过性和离子。
溶胶凝胶法制备透明超疏水纳米二氧化硅薄膜的研究的开题报告
溶胶凝胶法制备透明超疏水纳米二氧化硅薄膜的研究的开题报告题目：溶胶凝胶法制备透明超疏水纳米二氧化硅薄膜的研究一、研究背景和意义纳米材料的应用广泛，特别是在表面涂层领域，可以通过改变其表面形貌和化学性质来实现不同的表面性能，如超疏水性能。
超疏水涂层具有防污、自清洁、抗腐蚀等性能，在汽车领域、建筑领域、航空领域等都有广泛应用。
而溶胶凝胶法是一种制备纳米材料的重要方法，其可通过控制溶胶凝胶过程中的条件，制备出具有不同性质的材料。
因此，尝试使用溶胶凝胶法制备透明超疏水纳米二氧化硅薄膜，并研究其制备过程和性质，具有一定的研究意义和应用价值。
二、研究内容和目标本研究旨在通过溶胶凝胶法制备透明超疏水纳米二氧化硅薄膜，并系统研究制备条件对其形貌和性质的影响。
具体研究内容包括：1. 采用溶胶凝胶法制备纳米二氧化硅溶液，并调控不同制备条件，如水解醇化条件、分散剂种类和浓度，探究其对二氧化硅纳米颗粒形貌和大小的影响。
2. 利用浸涂法或柔性模板法将制备好的纳米二氧化硅溶液涂覆于透明基底上，并进行热处理，评价其制备工艺和工艺参数对透明超疏水薄膜的影响。
3. 表征不同制备条件下制备的透明超疏水纳米二氧化硅薄膜的形貌、微观结构、疏水性质，分析其相关机制和优缺点，并探讨可行的改进方案。
三、研究方法和技术路线1. 实验材料：水解硅酸乙酯、环氧丙醇、等离子体清洗基板等。
2. 实验流程：①制备纳米二氧化硅溶液：按一定比例混合水解硅酸乙酯和环氧丙醇，加入分散剂，并调整pH值，通过醇化及水解反应制备出纳米二氧化硅溶液。
②涂层处理：将制备好的纳米二氧化硅溶液采用浸涂法或柔性模板法涂覆于透明基底上，并进行热处理，形成超疏水薄膜。
③表征分析：使用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、接触角测试仪等对制备好的透明超疏水纳米二氧化硅薄膜进行形态学及性质表征分析。
3. 技术路线：采用溶胶凝胶法制备纳米二氧化硅溶液→调控不同制备条件制备纳米二氧化硅颗粒→涂覆于透明基底上制备透明超疏水薄膜→表征分析透明超疏水纳米二氧化硅薄膜。
纳米二氧化硅的研究现状与进展_李曦
第27卷第4期渤海大学学报(自然科学版)Vol.27No.4 2006年12月Journal o f Bohai U niversity(Natural Science Edition)Dec.2006纳米二氧化硅的研究现状与进展李 曦,刘连利,王莉莉(渤海大学科技实验中心,辽宁锦州121013)摘 要:对纳米二氧化硅的制备技术进行了全面介绍,对各种制法的优缺点进行了评述:阐明了改性机理,列举了常见的改性方法;对具体的应用,尤其是近年来各新兴领域的应用作了简要的概括,分别叙述了纳米SiO2有各个应用领域所表现的优越性和一些奇异特性。
关键词:纳米SiO2;制备;改性;应用中图分类号:O611 文献标识码:A 文章编号:1673-0569(2006)04-0304-05纳米粉体是指具有纳米数量级(10-9(m),尺寸范围在1—100nm的超细颗粒[1-3]。
由于其颗粒细小,且存在大量处于晶粒内缺陷中心的原子,与同组成的常规颗粒相比,纳米粉往往具有许多其它结构材料无法比拟的特性,如超塑性、高强性、大磁阻、大比表面积、低热导性、不导常的软磁性等。
纳米材料的这些特性,使其在电子、冶金、航天、生物和医学等方面有着广泛的应用前景。
80年代初,随着纳米材料的问世,这种新材料引起了人关的极大关注,各国纷纷开展这方面的研究,西方发达国家已经把它的研制开发工作作为一项重要的战略任务。
如今,纳米材料的制备、性质和应用的研究已成为科学领域内一个极具活力的热点。
1 纳米二氧化硅的性质纳米二氧化硅为无定型白色粉末,是一种无毒、无味、无污染的非金属材料。
微结构为球形,呈絮状和网状的准颗粒结构。
它具有独特性质如纳米二氧化硅具有对抗紫外线的光学性能;它还可提高材料的抗老化性和耐化学性;将纳米二氧化硅分散在材料中,可提高材料的强度、强性;还具有吸附色素离子、降低色素衰减的作用等。
2 纳米二氧化硅的制备方法二氧化硅的制备按工艺可分为干法和湿法两大类。
不同厚度三倍频SiO2增透膜的设计、制备与改性
不同厚度三倍频SiO2增透膜的设计、制备与改性张雨露;张欣向;业海平;晏良宏;江波【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2012(028)001【摘要】本文通过光学计算设计了具有不同厚度的三倍频增透膜.以氨水为催化剂、正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,通过溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术制得SiO2溶胶；采用浸渍提拉法镀膜得到符合设计要求的三倍频增透膜.研究结果表明,增透膜的耐磨擦性能随着膜层厚度的增大而增大,本文制得的厚度达到200 nm以上的三倍频增透膜耐磨擦性能显著优于传统的1/4波长三倍频增透膜.此外,本文以甲基含氢硅油为膜表面修饰剂,提出一种全新的超快的表面疏水性改性的方法.经该方法处理后,增透膜由亲水膜转变为疏水膜,对水的接触角从23.4.增大至95.,增透膜的耐环境性显著提高.%Third-harmonic antireflective (AR) coatings with different thickness were designed via optical formula in this work. Using tetraethylorthosilicate (TEOS) as precursor and ammonia as catalyst, SiC>2 sol was prepared by sol-gel process. The designed AR coatings were obtained by dip-coating process. It is found that the abrasion-resistance of AR coatings increased with film thickness, indicating that the abrasion-resistance of third-harmonic AR coatings prepared in this work is much better than that of the traditional quarter-wave third-harmonic AR coating. In addition, a totally new and super-fast surface modification method was proposed by using methyl hydrogen silicone oil as modifier. The watercontact angle of AR coating increased from 23.4° to 95° after the surface modification.【总页数】6页(P119-124)【作者】张雨露;张欣向;业海平;晏良宏;江波【作者单位】四川大学化学学院绿色化学与技术教育部重点实验室,成都610064;四川大学化学学院绿色化学与技术教育部重点实验室,成都610064;四川大学化学学院绿色化学与技术教育部重点实验室,成都610064;中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳621900;四川大学化学学院绿色化学与技术教育部重点实验室,成都610064【正文语种】中文【中图分类】O613.72【相关文献】1.KH560/KH570改性SiO2增透膜的制备 [J], 魏美英;王新敏;青双桂;罗仲宽;郑海兴;刘世权2.不同粒径单分散SiO2粒子的制备与表面改性 [J], 刘文军;罗鲲;喻亮3.非λ/4-非λ/4 SiO2/TiO2双层增透膜的设计与制备 [J], 叶龙强;葛新明;张雨露;惠贞贞;汪徐春;江波4.耐环境性SiO2/SiO2-TiO2增透膜的设计与制备 [J], 叶龙强;张欣向;肖波;业海平;江波5.耐摩擦和高透过SiO2/TiO2/SiO2-TiO2增透膜的设计和制备 [J], 叶龙强;张清华;张雨露;张欣向;江波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
不同厚度三倍频SiO2增透膜的设计、制备与改性
（四川 大 学化 学 学院绿 色化 学与技 术教 育部 重 点 实验 室 ， 成都 ６０ ６） １ ０ ４
（ 中 国工程物 理研 究院激 光 聚 变研 究 中心 ， 阳 ６ １０ ） 。 绵 ２ ９ ０
摘 要 ： 文 通 过 光 学 计 算 设 计 了具 有不 同厚 度 的三 倍 频 增 透 膜 。以 氨水 为 催 化 剂 、 本 正硅 酸 乙酯 （Ｆ Ｓ为 前驱 体 ， 过 溶 胶 一 胶 Ｔ０ ） 通 凝 （ｏ Ｇ １ 术 制 得 ＳＯ 溶 胶 ； Ｓｌ ｅ 技 — ） ｉ： 采用 浸渍 提拉 法 镀 膜 得 到 符 合 设 计 要 求 的三 倍 频 增 透 膜 。研 究 结 果 表 明 ， 透 膜 的 耐 磨 擦 性 能 随 增 着 膜 层 厚 度 的 增 大 而增 大 ， 文 制得 的厚 度 达 到 ２ ０ｎ 以 上 的 三倍 频增 透 膜 耐 磨 擦 性 能 显 著 优 于 传 统 的 ｌ 本 ０ ｍ ／ 长 三 倍 频 增 透 ４波
第 ２ ８卷 第 １ 期 ２１ ０ ２年 １月
无
机
化
学
学
报
Ｖｏ ．８ Ｎｏ １ １ ． ２
ｌ９１ １ — ２４
Ｃ ＮＥ Ｅ Ｊ ＨＩ Ｓ ０ＵＲＮ Ｎ０ＲＧ ＡＬቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＯＦ Ｉ ＡＮＩ ＨＥＭＩ Ｔ ＣＣ Ｓ ＲＹ
不 同厚 度 三倍 频 ＳＯ２ 透膜 的设计 、 备与 改性 ｉ 增 制
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｉ —ａｍｏ ｉ ａ ｔｅ ｅｔ ｅ （ Ｒ ｃａ ｎ ｓｗｔ ｉｅｅ ｔｈｃｎ ｓ ｅｅｄ ｓ ｎ ｄｖａｏ ｔ ａ ｆｒ ｌ ｓｒｃ： ｈｒ ｈ ｒ ｎｃ ｎｉ ｆ ｃｉ ｄ ｒｌ ｖ Ａ ） ｏｔ ｇ ｉ ｄｆ ｒｎ ｉ ｅｓ ｒ ｅｉ ｅ ｉ ｐｉ ｌｏｍｕａ ｉ ｈ ｆ ｔ ｋ ｗ ｇ ｃ
高透过率超疏水SiO2增透膜的设计与制备
高透过率超疏水SiO2增透膜的设计与制备摘要：本文基于高透过率超疏水的SiO2增透膜设计与制备，通过接受溶胶凝胶法制备透亮SiO2溶胶，并在氧气等离子体处理后制备出高透过率超疏水的SiO2增透膜。
利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、接触角仪和透过率测试仪等多种测试手段对样品进行表征。
结果表明，所制备的高透过率超疏水SiO2增透膜具有较好的光学性能和超疏水性能，透过率可以达到90%以上，接触角可以达到150°以上。
本文的探究结果将为超疏水涂层的制备和应用提供新的思路和方法。
关键词：溶胶凝胶法；氧气等离子体；超疏水；透亮SiO2溶胶；增透膜一、引言随着科学技术的不息进步，透亮薄膜在光电子行业中的应用越来越广泛。
目前已有许多透亮膜材料被广泛应用于液晶显示器、光伏电池、玻璃器皿和光学镜片等领域，其中以SiO2膜的应用最为广泛。
SiO2膜具有较高的抗腐蚀性、耐热性、较好的机械性能、光学性能以及良好的化学稳定性等特点，是制备透亮薄膜材料的抱负选择。
而增透膜能够提高透光率，使得透光率达到更高的水平。
超疏水涂层具有良好的防污、自清洁、防腐蚀等性能，在玻璃器皿、液晶显示器和光学镜片等领域得到了广泛应用。
超疏水性能的涂层能够实此刻径向方向上的水滴自行滚动，将附着在表面的杂质扫走，同时减小表面之间的接触面积，使表面能量降低，其涂层表面不易附着灰尘、油污、水珠等杂质。
因此，超疏水涂层在航空航天、海洋经济、新能源以及防污污染等领域有宽广的应用前景。
本文在前期探究的基础上，接受氧气等离子体处理的方法制备出了高透过率超疏水的SiO2增透膜，并进行了表征及性能测试，以期为超疏水涂层的制备和应用提供新的思路和方法。
二、试验部分2.1 材料和试剂硅酸乙酯（TEOS）、正丙醇（IPA）、氨水、硝酸铜、氧气等离子体都为试验室常用试剂。
2.2 制备透亮SiO2溶胶将TEOS加入到正丙醇中，然后逐渐滴加氨水，加入量约为TEOS的0.1倍。
溅射法制备纳米硅薄膜研究进展_袁珂
总之，文献［２］这篇论文建立了“以 素数为变数的函数式”，用辨证集合数论 思想揭示了无限的全体中无限和完（成）了的 对立统一规律；在华罗庚，陈景润，潘 承洞等数学家关于哥德巴赫猜想从例外途 径所取得的伟大成果的基础上，逻辑推理 与数学分析方法并用；对无限的全体根据 数论的公理、定理、推论，结合集合论 的构造完成思想及理论，根据对有限值的 运算、并用极限的思想方法，反映出无限 的全体ω构造完成时的必然趋势或结果； 这就是所说的：对无限的全体逼近运算分 析判断。证明中采用的数学归纳法，超限归 纳法利用了无限的全体的无限性，而对无 限的全体逼近运算分析判断利用了无限的 全体的完（成）了性。把无限的全体作为一个 构造完成了的整体来考虑是跨越天堑的关 键。欢迎大家阅读中国科技论文在线英文 版上发表的《哥德巴赫猜想（ １ ＋ １ ）的证明》 论文最新版。
能，离子强烈轰击衬底表面使得硅组织的 无序度增加，薄膜中的非晶成分也相应提 高。
４ 结语
通过近年来的不懈努力，ｎ ｃ － Ｓ ｉ ∶Ｈ 薄膜在制备、结构与光电性方面的研究取 得了很大的进展。该材料所具有的特殊结 构与物理性质， 不仅使其在太阳能电池行业 备受关注， 而且还为新型纳电子器件研发开 辟了广阔空间。随着纳米科学的不断发展， ｎｃ－Ｓｉ∶Ｈ 薄膜必将在未来得到更为广泛的 应用。
上接第 ３９ 页
理及定理，揭示的是无限的全体的本质和 规律。
之所以提出这一新理论，是因为 “１ ＋ １ ”涉及全体正素数、全体大于 ６ 的
偶数、全体大于 ６ 的哥德巴赫数集合。集 合论把无限的全体作为一个构造完成了的 东西——无穷集合，无限的全体既是无限 的，为什么集合论又说它是完成了的呢？ 我们既然研究无穷对象的问题，就有必要 用对立统一规律把无限的全体中无限于完 成了的辩证关系及其意义探究清楚（ 见 《哥德巴赫猜想（ １ ＋ １ ） 的证明》中的内 容）；而且用辩证集合数论的思想去理解数 论定理、就避免了因集合论与数论的脱节 而导致的错误理解，将理解得更深刻更透 彻。
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超薄层纳米SiO2增透膜研究进展摘要：通过总结近二十年的文献，了解SiO
增透膜的作用机理以及在现实生
2
增透膜的发展热点、合成方法和制备工艺以及
活中的应用方向，本文通过对SiO
2
在相关领域的发展做了进一步总结，发现SiO
增透膜在薄膜层技术已经非常成熟，
2
其影响薄膜稳定性的因素已做了相应探讨。
因此未来在其他领域与新材料的结合
奠定了坚实的基础。
增透膜溶胶-凝胶法光学性能薄膜技术高透过率
关键词：SiO
2
1/3
0. 引言【1-3】
SiO2增透膜由于可以增加光的透射并且减少光反射的损失，具有折射率低、
成膜快、耐高温、耐腐蚀等特点，被广泛应用于光学器件、光伏发电板和激光系
统等领域，市场前景十分乐观。
制备薄膜的方法有：物理气相沉积法、化学气相
沉积法和溶胶-凝胶法。
自1880年代以来，发现溶胶-凝胶技术的优点为：常温
常压可以生产、制备材料纯度高、工艺简单等，在纳米材料领域受到广泛的关注。
溶胶-凝胶法制备出的薄膜在微观结构和折射率技术方面是可调控的，然而它限
制了薄膜的环境稳定性。
如果颗粒表面存在大量羟基，会使膜层寿命严重缩短。
因此，必须对其表面进行改性，以适应环境的需要。
溶胶-凝胶法近年来发展迅速，已成为低折射率薄膜的研究热点。
1. 合成方法与制备工艺
1.1 合成方法
汤加苗【4】等人制备高强度SiO2增透膜整个过程分为：制备溶胶、处理基片、涂膜和膜的改性四个步骤。
溶胶的制备：原料有氨水、乙醇、正硅酸乙酯。
把乙醇与正硅酸乙酯混合得
A组分，乙醇和氨水混合B组分，A、B组分分别磁力搅拌一段时间后，将B组分
逐渐滴入到A组分中搅拌一段时间，最后分别在室温、高温分别搅拌一段时间、
干燥得溶胶。
基片的处理：将K9玻璃用碱液、乙醇、蒸馏水依次超声清洗，放入干燥瓶
中干燥备用。
膜的制备：用提拉法制备薄膜，通过测试不同提拉速度下的增透膜的透光率
及其他性质来选择合适的速度。
膜的改性：将薄膜高温处理，除掉膜表面易挥发的成分，然后通入氨气，缓
慢升温至200℃保温一段时间后自然冷却至室温。
马永新、曹聪蕊【5-6】等人制备PVB掺杂SiO2增透膜首先介绍了溶胶的制备方法，然后采用PVB掺杂的复合溶胶的制备
1.2 增透膜的制备工艺【7】
涂膜方法通常有提拉法、弯月面法、旋转法等，可根据不同的要求加以选用。
旋转法适用于多层薄膜的制备，所需溶胶量少，但不适用于大尺寸、非圆形
基片且薄膜的均匀性难以保证。
提拉法对于基底尺寸无限制、制备方法简便，污
染小，薄膜的厚度与液位下降或拉速有关。
弯月面法试用于长方体形、大尺寸基
片的光学镀膜，该方法是水平浸泡，基材面朝下，通过移动装有胶体溶液的镀膜
滚筒进行加工。
2. 增透膜的性能
2.1 光学性能
刘小林【8】等人研究水解反应温度对溶胶—凝胶SiO2增透膜光学性能的影响。
实验表明反应温度升高，使胶体颗粒增大，溶胶的稳定性降低，峰值透射率越低。
张慧【9】等人以采用廉价的硅溶胶作为原料，分别以酸或碱做为催化剂，制
备出不同系列的SiO2增透膜，制得的酸膜增透效果高达96.7％，性能优于碱膜
且降低了成本。
顾玉泉【10】等人研究了PEG分子量和添加量对SiO2薄膜的增透效果及其稳定
性的影响规律，制备出的增透膜在400—900纳米波长范围的平均透过可达94.6%。
2.2 疏水性能
马建华【11】等人目的是提高薄膜的疏水能力，采用酸碱法制备溶胶，用三甲
基氯硅烷(TMCS)对胶粒表面进行改性，制备出结构可控、折射率在一定范围内可
调的疏水型SiO2薄膜。
晏良宏【12】等人利用氟硅烷提高SiO2增透膜的疏水性，用氟硅烷对胶粒表面
进行改性，改性后膜层疏水性提高，接触角为110°，增透膜的峰值透光率为
99.7％。
陈烈意【13】等人研究疏水性SiO2增透膜的制备，以三甲基氯硅烷制得增透膜
水的接触角为123°，最高透过率达98%。
2.3 高透过性能
刘希杰【14】等人制备高透过率超疏水SiO2增透膜，在溶胶中掺加不同分子量
的聚乙二醇（PEG），结果表明PEG6000的透射比达到94%以上，增透膜层的铅笔
硬度在 4H 以上，能够满足生产需要。
谭皓文【15】等人为了提高集热管太阳光利用效率，通过溶胶改性等手段制备
出了透过率95.37%、薄膜与水的最大接触角达到122.75°。
3. 展望
近十几年来，随着科技发展的突飞猛进，光催化技术成为一大热门，尤其在
太阳能电池板的光催化自洁方向有着很大的难点去攻破。
SiO2增透膜的制备与改
性相关工艺已经非常成熟，但是在应用中为了使薄膜具有光催化性能要求，通过
将薄膜技术与光催化技术相结合，为太阳能电池板的防室外大气污染提供了一种新思路，因此光催化薄膜技术也是未来发展方向之一。
参考文献
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