纳米SiO2光学特性研究

纳米SiO2的光学特性研究 上海大学

主讲内容

简介 实验 结果与讨论 结论

纳米材料特性？ 纳米材料特性？ 什么是纳米材料？ 什么是纳米材料？纳米材料是指在三维空间中至少有一维处在纳米 表面与界面效应、 表面与界面效应、小尺寸效 尺度范围(1~100nm)或由他们作为基本单元 尺度范围(1~100nm) 应、量子尺寸效应、宏观量 量子尺寸效应、 构成的材料。 构成的材料。 子隧道效应

纳米SiO 纳米SiO2简介 纳米 SiO2是一种无定型白色粉末( 指其软团聚体) 材料,表面存在不饱 是一种无定型白色粉末( 指其软团聚体) 材料, 和悬键和不同键合状态的羟基, 其分子状态呈现出一种三维网状结构。 和悬键和不同键合状态的羟基, 其分子状态呈现出一种三维网状结构。

之间以氢键连接， 之间以氢键连接，三维 网状结果比较疏松

研究目的 纳米 SiO2的独特结构使其表现出一些特殊的光学性能,相关的研究报 的独特结构使其表现出一些特殊的光学性能, 道主要集中在纳米 SiO2对紫外线的吸收或反射性能的研究上纳米 波段的紫外光有强的吸收; SiO2 对 200~ 400nm 波段的紫外光有强的吸收;有人认为纳米 SiO2 的紫外光及400~ 对 200~ 400nm 的紫外光及400~ 800nm 可见光都有强的反射性 能。 两者存在矛盾， 两者存在矛盾， 发现问题， 发现问题，有待 研究给予解决

实验 实验样品 实验选用了一种自制的纳米 SiO2 和两种市售的纳米SiO2 作为研究, 和两种市售的纳米SiO 作为研究, 其中1# 1#样品为本课题组用沉淀法制得的纳米 2#和 3#样品为明 其中1#样品为本课题组用沉淀法制得的纳米 SiO2,2#和 3#样品为明 日纳米材料公司的产品。 日纳米材料公司的产品。 测试仪器 TU-1901 型紫外可见分光光度计, 北京普析通用仪器公司生产。Cary 型紫外可见分光光度计, 北京普析通用仪器公司生产。 TU分光光度计, Varian公司生产 公司生产。 -5E 分光光度计, 美国 Varian公司生产。 实验部分 UV -Vis 漫反射光谱测试:用有机玻璃棒将纳米 SiO2样品压成厚度为 漫反射光谱测试: 样品压成厚度为 的试片,然后用TU 5mm 的试片,然后用TU -1901 型紫外可见分光光度计和 Cary 5E 3#样品的漫反射光谱图 样品的漫反射光谱图。 分光光度计测试 1#~ 3#样品的漫反射光谱图。

实验表 1
实验材料技术指标

化学沉淀法，气相法， 化学沉淀法，气相法，凝胶法

紫外-可见分光光度计的光反射谱图 可见分光光度计的光反射谱图

为什么在230nm时均 为什么在230nm时均 230nm 出现一个吸收峰呢？ 出现一个吸收峰呢？

分光光度计测得的光 分光光度计测得的光反射谱图 测得的光反射谱图区间过小，细节可

区间过小， 能被掩盖。 能被掩盖。

纳米SiO 纳米SiO2能谱测试结果

结论1 纳米 SiO2 在紫外可见光范围具有较强的光反射性能,但在λ= 230nm 附近有一吸收峰; 2 不同类型纳米 SiO2的吸收峰强度不一样, 吸收峰的强度与纳米 SiO2 的结构和表面状态有关。

谢谢大家

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