層狀絹云母表面無機納米膜的構筑及其光學性質研究.pdf

1、無機納米膜復合材料具有特殊電、磁、光學性質，在集成電路、傳感器、光濾波器、化妝品、塑料、油墨、涂料等許多領域具有良好的應用前景。無機納米膜復合材料的研究越來越受到關注。本論文運用X射線粉末衍射(XRD)、傅立葉變換紅外光譜(FTIR)、X射線光電子能譜(XPS)等技術分析了層狀絹云母無機納米膜復合材料表面納米膜結構，采用掃描電子顯微鏡(SEM)分析了無機納米膜的形貌，研究了層狀絹云母表面無機納米膜成膜機理，采用CIE光學體系分析了層狀絹

2、云母無機納米膜復合材料的光學性質，研究了層狀絹云母無機納米膜復合材料的結構與光學性質的構效關系。
　　 采用液相沉積法與La3+摻雜相結合，制備了絹云母鈦無機納米膜復合材料。研究結果表明，當反應體系中不存在La3+時，銳鈦礦型二氧化鈦納米膜通過Ti-O-Si鍵和Ti-O-Al鍵結合在絹云母表面，當反應體系中存在La3+，在銳鈦礦型二氧化鈦納米顆粒生長過程中，二氧化鈦表面形成Ti-O-La鍵，促使生成小粒徑的二氧化鈦納米顆粒，La

3、3+通過La-O-Al鍵和La-O-Si鍵結合在絹云母表面，且絹云母表面上的Al3+優(yōu)先與La3+成鍵，二氧化鈦納米膜通過Ti-O-Si鍵結合在絹云母表面，La3的存在提高了二氧化鈦納米顆粒在層狀絹云母表面上的分散性與均勻性，體系中存在La3+制得的絹云母二氧化鈦納米膜復合材料具有較高的光散射指數(shù)。
　　 采用液相沉積法與轉晶劑結合技術制備了絹云母金紅石型二氧化鈦納米膜復合材料。在反應體系中添加Sn4+后，Sn4+離子取代了二氧

4、化鈦晶格中的Ti4+離子。由于金紅石型TiO2與二氧化錫都為四方晶體結構，且具有相似的晶胞參數(shù)，因此，二氧化錫微晶作為二氧化鈦直接由無定型向金紅石型轉化的晶種，誘導金紅石型納米二氧化鈦的生成。同時，Sn4+離子通過Al-O-Sn鍵和Si-O-Sn鍵結合在絹云母表面，二氧化鈦納米包覆層通過Ti-O-Sn鍵結合在絹云母表面。相對于層狀絹云母基底，絹云母金紅石型二氧化鈦納米膜復合材料具有較高的光散射系數(shù)，且與體系中不存在Sn4+時制得的絹云母

5、銳鈦礦型二氧化鈦納米膜復合材料相比，體系中存在Sn4+制得的樣品具有較高的光散射指數(shù)。
　　 采用液相沉積法，以絹云母為基底，氯化鐵、硝酸鉍、硝酸鈷、硝酸鋁等為無機納米膜前驅體，構筑了氧化鐵、氧化鉍與偏鋁酸鈷層狀絹云母無機納米膜復合材料。氧化鐵在絹云母表面形成了致密而均勻的納米包覆膜，并通過Fe-O-Si鍵和Fe-O-Al鍵結合在絹云母表面。片狀氧化鉍及片狀偏鋁酸鈷垂直結合在絹云母表面形成納米膜包覆層，分別通過Bi-O-Si、B

6、i-O-Al和Co-O-Si、Al-O-Si鍵結合在絹云母表面。制得的著色無機納米膜復合材料的光學性質不僅與納米膜的厚度有關，還與無機著色納米膜的形貌密切相關。
　　 采用液相沉積法，以金紅石型云母鈦為基底，氯化鐵、硝酸鉍、硝酸鈷、硝酸鋁為無機納米膜前驅體，構筑了氧化鐵，鈦酸鉍與偏鋁酸鈷層狀絹云母鈦無機納米膜復合材料。氧化鐵在絹云母鈦表面形成了致密而均勻的納米膜包覆層，并通過Fe-O-Ti鍵結合在絹云母鈦表面。片狀鈦酸鉍及片狀偏

7、鋁酸鈷垂直結合在云母鈦表面形成納米膜包覆層，片狀鈦酸鉍2與片狀偏鋁酸鈷分別通過Bi-O-Ti和Co-O-Ti、Al-O-Ti鍵結合在云母鈦表面。制得的著色無機納米膜復合材料中無機納米膜的厚度與形貌影響復合材料的光學性質。
　　 本論文的研究結果表明，絹云母基底無機納米膜復合材料表面結構、形貌與光學性質與無機納米膜材料物理化學性質有關。研究結果對層狀絹云母表面無機納米膜的構筑具有理論指導意義。絹云母無機納米膜復合材料具有替代耐候性