摻錫氧化銦納米纖維的形貌控制及其負(fù)載光纖的光電性能研究.pdf

1、ITO作為一種兼具透明、導(dǎo)電性能的材料，在光電技術(shù)領(lǐng)域具有非常重要的應(yīng)用。本文通過離心紡絲和高溫煅燒制備出不同結(jié)構(gòu)的ITO納米纖維，并將ITO納米纖維膜附著在石英光纖表面，賦予光纖透明、導(dǎo)電、導(dǎo)光的性能，以期可以應(yīng)用于傳感檢測(cè)等領(lǐng)域。利用熱重分析(TG)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射分析(XRD)、透射電鏡(TEM)、比表面積分析(BET)等測(cè)試方法對(duì)ITO納米纖維膜的熱損失、形貌及組成、晶體結(jié)構(gòu)和比表面積進(jìn)行了分析；通過四探針測(cè)試儀

2、、紫外分光光度計(jì)、亮度色度計(jì)、熒光分光光度計(jì)等對(duì)ITO納米纖維膜及其負(fù)載光纖的光電性能進(jìn)行了表征。本論文詳細(xì)研究了紡絲液的無機(jī)物配比、煅燒溫度等對(duì)ITO納米纖維形貌、結(jié)構(gòu)及其光電性能的影響。
　　采用離心紡絲法制備納米纖維對(duì)紡絲液沒有極性要求，可以制備出各種無機(jī)物含量的納米纖維。無機(jī)物/PVP納米纖維的制備過程中需要進(jìn)行高溫煅燒去除PVP，為了減少損失量，本論文試圖增加 In(NO3)3·4.5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配制紡絲液來制備IT

3、O納米纖維。觀察不同PVP/In(NO3)3·4.5H2O質(zhì)量比的ITO納米纖維的形貌、晶體結(jié)構(gòu)、比表面積和光電性能的變化趨勢(shì)。結(jié)果表明，In(NO3)3·4.5H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)小的紡絲液制備出的ITO納米纖維直徑較細(xì)，纖維結(jié)構(gòu)較致密，然而In(NO3)3·4.5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的ITO納米纖維直徑較粗，且纖維呈現(xiàn)分層-多孔的形狀。但是In(NO3)3·4.5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)ITO納米纖維膜的光電性能影響較弱。
　　離心紡絲法

4、可制備出中空結(jié)構(gòu)的ITO納米纖維，煅燒溫度的高低可以控制中空纖維的孔徑和壁厚的大小。對(duì)不同煅燒溫度下的ITO中空微納米纖維的形貌和性能進(jìn)行分析和表征可得，隨著煅燒溫度的增加，中空纖維的孔徑增加，晶粒逐漸長(zhǎng)大，比表面積增加。隨著ITO中空微納米纖維形貌的變化，其光電性能也隨之發(fā)生變化。
　　論文最后選用自制的光纖收集裝置，將ITO納米纖維纏繞在石英光纖表面，探索了離心紡ITO納米纖維與光纖復(fù)合的最佳紡絲液配比，并進(jìn)行了光電性能的表征