【2017年整理】溶胶凝胶法制备SiO2凝胶.ppt

溶胶凝胶法制备SiO2凝胶 徐海涛S熊杰S海子彬S王良彪S 邓锐B 主要内容 二氧化硅基发光材料简介 SiO2 凝胶简介和制备 多孔SiO2 复合材料的合成 二氧化硅基发光材料简介 SiO2 中的常见缺陷及其光跃迁[5] SiO2 凝胶简介和制备 简要反应过程[15] 溶胶凝胶法一般可分为三种： 1) 胶体颗粒溶液的凝胶化； 2) 醇盐前驱体水解缩聚后对凝胶进行超临界干燥； 3) 醇盐前驱体水解缩聚后在常压下进行老化 和干燥。 多孔SiO2 复合材料的合成 图3 是样品C 的SEM 照片。可见薄膜表面非常平整致密。图中白点是AgI，粒径约10－40nm，其分布比较均匀。由于溶胶凝胶膜在200°C 处理后会产生许多微孔，浸泡时Ag+和I－向孔内扩散并结合形成AgI 纳米粒子。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2. 柱状玻璃体：将0.2M 的AgNO3 溶液在避光条件下逐滴加入到SiO2 溶胶中（AgNO3 溶液与TEOS 体积比为1:2），持续搅拌半小时，静置。将溶液放在玻璃管中，用橡皮塞封住，置于60°C 水浴中恒温8-12 小时成凝胶。开封，在空气中老化一周，体积缩小5 倍以上，成为坚硬透明的柱状体。用1M 的KI 溶液浸泡24h，取出用去离子水反复清洗，直至在清洗水中检测不出Ag+，在50°C 下烘干，呈淡黄色透明玻璃。在400~500°C 热处理1~4h，升温速率3°C/min。在处理过程中可观察到有淡紫色I2蒸气逸出。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 图4 是样品在500°C 热处理前(a)后(b)的SEM 照片。热处理前样品呈淡黄色，AgI 含量较多，粒径约20~40nm（a 中亮的部分）。热处理后后的样品是无 色的，用XPS 分析检测不到任何Ag 和I 的信息。因为XPS 对重原子的检出限约0.5%（原子百分比），说明样品中AgI 的含量非常之少。这是由于大部分AgI在热处理时升华了，实验中在处理过程中也观察到淡紫色I2 蒸气逸出。从其SEM照片中仅能观察到一些稀疏分布的亮点是AgI 粒子。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 图4——热处理前后的SEM照片 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3. 粉末：将SiO2 凝胶在老化中途研成粉末，缓慢升温至400°C 热处理2 小时。然后将之与市购AgI 粉末以4:1 摩尔比混合，充分研磨。将混合粉末用洁净铜片紧密包裹，在580~730°C 恒温10min，升温速率30°C/min。取出，立即置于液氮中冷却。收集粉末，呈微带淡绿的淡黄色。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 图5 是市购AgI 和粉末样品的XRD 图。在常温常压下AgI 晶体中β 和γ 相共存，其标准衍射峰位置已分别标注在图中。由图可见，在经过急冷后，β-AgI (100) 面的衍射消失，表明AgI 处于γ 相。这与文献[12]报道的结果相一致，即急速冷却的AgI 倾向于形成γ 相。由图还可发现，急冷后所有衍射峰向高角度方向位移，这表明AgI 晶格产生畸变。由图5 估算，晶格畸变度约-2%。该畸变源于146°C时发生的从体心立方(bcc)结构的α-AgI （a=0.509nm）向面心立方(fcc)结构的γ-AgI （a=0.649nm）的相变。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.