一、改善环境质量de光功能玻璃(论文文献综述)
张鹏[1](2021)在《MAPbI3太阳能电池的界面钝化和光电特性的研究》文中研究说明在本文中,为了钝化MAPbI3薄膜中的晶界(GBs)以及钙钛矿层与空穴传输层(HTL)界面缺陷态,减少载流子的非辐射复合,提高器件的光电性能,我们分别在钙钛矿层前驱液添加聚己内酯(PCL)和在Spiro-OMe TAD基HTL前驱液中添加无水乙腈(ACN)。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪分别对钙钛矿薄膜的微观形貌、晶体结构和元素结合能进行了表征。通过性能以及稳定性测试,再结合暗电流、光致发光和电化学阻抗测试,分析了添加剂对钙钛矿薄膜及界面中的陷阱态密度和载流子传输动力学过程的影响,对器件性能提升的内在机理进行了解释。主要工作如下:1.聚己内酯(PCL)添加剂对MAPbI3太阳能电池光电特性的影响研究通过在MAPbI3前驱液中引入不同浓度的PCL添加剂,研究PCL添加浓度对器件的光伏性能和稳定性能的影响。对比研究表明,当PCL的浓度为0.30 wt%时,器件的光电转换效率和稳定性达到最优,其最优光电转化效率(PCE)为19.79%,比未添加的对照组高出了26.6%,并且未封装的在空气环境中暴露21天后,保持了88%的原有效率,比对照组器件高出25.7%。研究表明,PCL这一新型极性聚合物添加剂的不同官能团在钙钛矿薄膜界面缺陷态钝化中可以起到双重作用:一方面,作为Lewis碱配体的羰基(C=O)链作为电子供体,可以钝化GBs处Pb2+等阳离子缺陷;另一方面,其空位的π-共轭键能促进电子受体即Lewis酸的形成,钝化由于I-离子在GBs上的迁移而产生的陷阱态,由此提高了器件的PCE和稳定性。2.乙腈添加剂的浓度对MAPbI3太阳能电池光电特性的影响研究通过在HTL前驱液中添加不同浓度的ACN这一良好有机溶剂,以此来探究其对器件性能的影响。结果表明,未添加的对照组的PCE为16.06%,迟滞指数为0.37。而当ACN在氯苯(CB)中的浓度为15%时,器件的最优达到最优,其迟滞指数仅为0.18,迟滞指数降低了51.4%;器件的最优PCE可达17.89%,相对于对照组提高了11.4%。研究表明,一方面,ACN能够溶解钙钛矿层表面的有机杂质;另一方面,低浓度的ACN能够使钙钛矿层和HTL之间形成互扩散结构,从而修饰并改善的钙钛矿与HTL的界面,钝化了界面间的载流子复合中心,提高了器件的复合电阻并可以显着提高器件的开路电压。但是,过高的ACN的添加浓度,其腐蚀作用会使得钙钛矿薄膜变薄并增加了HTL的厚度,甚至会直接破坏钙钛矿光功能层,对器件的性能产生负面影响。3.乙腈添加剂与钙钛矿层的反应时间对MAPbI3太阳能电池光电特性的影响研究在上一章的研究基础上,当选择ACN/CB的最优浓度为15%时,研究了ACN添加剂在旋涂前与钙钛矿薄膜表面的反应时间对器件光电性能的影响。通过研究发现,由于钙钛矿在ACN溶剂中溶解的饱和度有限,随着反应时间的增加,其溶解能力逐渐下降。当ACN添加剂的反应时间在0~15 s时,ACN对钙钛矿/HTL界面修饰与钝化效果会随着反应时间的增加而呈线性增长趋势;当反应时间在15 s后,钝化效果基本不变。在ACN的反应时间分别为0 s、5 s、15 s、30 s时,器件的最优PCE分别为16.35%、17.28%、17.84%、17.70%,其光电性能参数,如:开路电压(Voc)、填充因子(FF)也表现出和PCE同步的变化趋势。
胡俊[2](2021)在《紫外线光功能化二氧化钛纳米管表面改性对钛种植体骨结合的影响》文中认为目的:研究紫外线光功能化TiO2纳米管(UV-TiO2)表面改性对牙种植体骨结合的影响,分析UV-TiO2钛表面改性对成骨细胞粘附、增殖等的作用,探讨UV-TiO2钛表面改性对牙种植体骨结合的影响机制。方法:通过阳极氧化法在钛的表面创建TiO2纳米管阵列,对TiO2纳米管表面实施UV光功能化,检测钛表面电位、液体接触角、表面形貌等指标变化情况。并通过体外细胞实验,建立UV-TiO2表面改性钛与成骨细胞共培养模型,分别采用细胞染色法和MTT检测成骨细胞粘附和增殖的变化情况。将UV-TiO2表面改性钛种植体植入动物体内并制备种植体骨结合组织切片,观察并计算种植体骨结合率,分析UV-TiO2表面改性对钛种植体骨结合的影响。结果:UV光功能化后,TiO2表面形貌相比对照组无明显改变,液体接触角变小,种植体表面电荷为正。UV-TiO2表面改性钛片与成骨细胞共培养后,成骨细胞的粘附率和增殖率较未表面改性组明显提高。UV-TiO2表面改性钛种植体植入动物体内3个月后,种植体骨结合率较未表面改性组明显提高。结论:UV-TiO2表面改性可改善钛表面性能,提高成骨细胞的粘附和增殖,进而促进种植体的骨结合。
曾易[3](2021)在《用于生物分析的光功能涂层的构建》文中指出生物分析被广泛用于血液、尿液、唾液、泪液及组织提取物中的药物、代谢物、以及各种生物标志物的定量检测,是监测人类健康和研究生命科学的有力手段。表面增强拉曼散射(SERS)因其能提供被测物质丰富的“指纹”信息且检测速度快、灵敏度高,成为一种重要生物分析手段。SERS的实现依赖于SERS基底的构建。然而,受限于目前SERS基底的制备方法以及对所用基底材料的选择,所制备出的SERS基底使用场景受限,特别是在原位、在线生物分析过程中。在本文中,我们首先利用具备良好生物相容性的二氧化钛(TiO2)开发出了一种SERS基底的光控制备方法。在此基础上,提出将SERS基底的光控制备方法延伸至具备广泛粘附性和丰富官能团的生物相容性材料聚多巴胺(PDA),使SERS基底的制备不再受基底材料限制,实现了一种可通用的且具备二次修饰可行性的SERS基底光控制备方法。最后,将该SERS基底的光控制备方法同胶体晶体微针贴片相结合,以器件的形式演示了其在多模态原位生物分析中的应用。具体研究内容包括:(一)利用TiO2的光催化性质,提出了一种高通量SERS基底的光控制备方法。在本文中,通过区域化UV辐照浸于AgNO3溶液中的经疏水处理的TiO2涂层,制备了具有Ag沉积阵列和表面去湿性(dewetting)差异的基底。深入研究了各个实验参数对所制备基底在SERS检测及高通量加样中的影响,并通过引入光子晶体结构显着提升了SERS基底的灵敏度。反复优化后,制备出了具有良好SERS效应,可自发形成高通量液滴阵列的SERS基底,并将该高通量SERS基底应用于多元检测。该SERS基底的光控制备方法无需使用大型设备,适用于多种基底材料,可做高通量分析,且在使用完毕后可对基底做回收利用。(二)发现并利用PDA的光致金属化性质,对SERS基底的光控制备进行改良,实现了适用于各种材料表面的、具有二次修饰可行性的SERS基底的光控制备。在生物分析中,往往需要在特殊界面材料(例如水凝胶、三维结构)上构建SERS基底,并进行二次修饰用以捕捉、富集待测生物分子。为实现上述目标,我们将SERS基底的光控制备手段用于PDA涂层修饰的表面。PDA广泛的粘附性以及温和的液相反应条件可实现在各种复杂界面上制备均一的PDA涂层。我们发现并系统研究了PDA涂层光致金属化现象,实现了在各种PDA修饰表面上SERS基底的光控制备。PDA本身丰富的官能团又使得该SERS基底同时具备其它二次修饰可行性(例如巯基、氨基的修饰),可用于对生物分子的捕捉和富集。另外,在实验中我们还发现PDA对其表面金属的光擦除行为,并针对PDA表面可逆金属化现象提出了全新的反应机理,演示了PDA表面贵金属粒子的回收利用。(三)将基于PDA的SERS基底光控制备方法用于胶体晶体微针贴片,构建了既可用于SERS检测又可用于葡萄糖比色检测的多重响应生物分析器件。我们制备并优化了葡萄糖响应的胶体晶体,使其在不同的葡萄糖生理浓度下呈现不同的肉眼可识别颜色。同时,利用PDA涂层介导的光致金属化处理以及胶体晶体微纳结构,使胶体晶体还具备显着的SERS效应。以涂层的方式,将该多重响应胶体晶体集成到微针贴片,赋予胶体晶体在体实验的可行性。以I型糖尿病小鼠为模型,该胶体晶体微针贴片集样品提取、分析传感、检测结果呈现为一体,实现了生物分子的微创、无痛、无酶在线监测。
王雅思[4](2020)在《三维光功能抗蚀剂微纳结构的设计、加工及应用》文中进行了进一步梳理由于三维功能微纳结构可以实现平面微纳结构所无法得到的卓越光学性能,所以吸引了大量研究者对其进行兴趣。目前,基于三维光功能微纳结构的各种器件在航空航天、增强现实、隐身材料等领域应用广泛。为了满足三维光功能微纳结构在不同领域的应用需求,尽管各种结构加工工艺和方法层出不穷,但是在材料均匀性、图形分辨率、工艺复杂性和使用兼容性等方面依然存在巨大挑战。本文主要以三维光功能微纳结构的新型设计和可靠构筑为目标,利用电子束直写技术具有高灵活性的优势,开发了基于抗蚀剂材料直接获得三维光功能微纳结构的新工艺,并探索其在光学领域的应用。本论文的主要研究内容如下:(1)利用电子束曝光工艺开发了一种灰度加工方法,通过调节抗蚀剂结构在z轴方向的高度以及其在x、y轴方向的填充密度,利用三维微纳结构形成的Fabry-Pérot(FP)腔干涉效应,得到了在可见光范围内透射式全彩色滤光片阵列。其中,将抗蚀剂结构在z轴方向的高度变化作为一种可供选择的自由度,从而获得了色域宽、饱和度好、亮度高的彩色像素。并且利用该工艺展示了像素尺寸缩小至500 nm时的极高分辨率全彩图像。除此之外,通过Bayer单元计算结果显示,基于FP腔结构得到彩色滤光片的1μm2子像素与临近子像素间具有良好的抗光谱串扰和空间串扰性。该工作为设计和制造集成度高的彩色滤光片阵列提供了一种全新的加工方法,有望大规模应用于全彩色微型图形印刷,微型显微光谱仪以及高分辨率图像传感系统。(2)针对电子束灰度加工方法中,显影液对比度导致的抗蚀剂结构尺寸在z方向不能线性变化的问题,开发了一种基于模板约束的微回流方法,该工艺利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)抗蚀剂具有玻璃化转变的特性,制备了Ag/PMMA/Ag三维堆叠结构的单片集成彩色滤色器阵列。在加工过程中使用氢硅倍半环氧乙烷(HSQ)线框作为模板,通过调节每个模块中PMMA纳米光栅的填充密度,再将整个样品放入高温环境下进行热回流处理后,就可以获得具有不同厚度的PMMA介质层。该方法加工的滤色器阵列在整个可见光区域内的光谱均具有高的可调谐性、强的透射效率、好的饱和度等优势。此外,该工艺结合纳米压印工艺可以进行大面积尺寸制作,因此在图像传感器、彩色显示器等诸多应用中具有巨大潜力。(3)基于PMMA抗蚀剂在高温条件下具有玻璃态的性质,提出并实现了高温诱导Au/PMMA结构的定向自组装,从而获得了极小尺寸金属纳米间隙结构。该工艺首先使用电子束曝光技术加工出初始PMMA聚合物结构,然后在已经曝光好的PMMA三维结构表层沉积金属,最后通过丙酮蒸汽辅助热回流处理得到极小尺寸金属纳米间隙结构。证实基于Au/PMMA相结合的三维微纳结构在高温工艺处理时,结构的运动方向可以通过结构的形状和初始位置分布等非对称几何参数来确定。此外,采用了热力耦合有限元算法对Au/PMMA微纳结构的回流过程进行了力学模拟,定性地分析了具有方向性热回流现象的机理,进一步证明该方法在制备亚10纳米尺寸金属间隙结构中的可靠性。该工艺在等离激元增强光与物质相互作用、超快纳米晶体管、纳米电子学和分子电子学中具有潜在的应用。(4)针对聚合物结构在高温、强光以及溶剂环境等恶劣条件下容易形变甚至坍塌等问题,提出了一种结构保护方法,即通过原子层沉积技术在聚合物结构上沉积一层保形的超薄氧化物薄膜,从而有效地提高聚合物光功能三维结构在应用中的稳定性。这里以PMMA聚合物为对象,研究了在高于PMMA玻璃化转变温度时,亚10 nm保形TiO2薄膜在避免内部PMMA结构发生热回流现象中的有效性问题。证明了包覆TiO2薄膜的PMMA结构不仅可以抑制内部PMMA的热回流现象,还可以有效防止有机溶剂对PMMA材料的腐蚀,并且在强光照射样品时使其结构依然保持良好的形貌。此外,利用热力耦合有限元算法对该结构进行了力学模拟,进一步验证实验结构的稳定性。这种工艺方法将极大地推动三维光功能抗蚀剂微纳结构作为元件在光学器件中的应用。
武华君[5](2020)在《稀土光功能陶瓷的制备及其光学性质研究》文中指出稀土光功能陶瓷具有理化性质稳定、热导率高、抗激光辐照等优势,常用于固体激光器的激光增益介质和激光照明用荧光材料。2.0μm波段激光在生物医疗、有机材料加工、光电对抗、35μm中红外激光泵浦源等领域都有广泛的应用。Tm:(Lu Sc)2O3混晶透明陶瓷可以被商用的808 nm半导体激光器(LD)泵浦,产生2.0μm的激光,成为国内外的研究热点。已报道的Tm:(Lu Sc)2O3透明陶瓷主要是采用固相反应法制备,激光效率偏低。固相法制得的陶瓷粉体形貌难以控制,烧结活性低,需要大量的烧结助剂以促进陶瓷的致密化,此外固相反应需要长时间的高速球磨,将不可避免的引入球磨杂质,烧结助剂和球磨杂质将在陶瓷中引入大量的缺陷,严重影响透明陶瓷的激光性能。所以我们采用化学共沉淀法制备Tm:(Lu0.8Sc0.2)2O3透明陶瓷,但在粉体的制备过程中,粉体的相纯度、形状、均匀性、分散性难以控制,制备工艺对粉体形貌的影响规律还不明确。坯体的成型方式决定了坯体内部的微观结构,高密度的均匀坯体可以促进陶瓷的致密化,降低陶瓷的烧结温度,避免晶粒的异常长大,但纳米粉体的颗粒尺寸小,且纳米粉体流动性差有自发团簇的趋势,通过常用的干压法难以获得高致密高均匀的陶瓷坯体。稀土光功能陶瓷的另一个重要应用是激光照明用荧光转化材料。激光照明具有高亮度、高功率激发密度、体积小、高能效的优势,以半导体LD为基础的白光激光照明有望成为新一代的绿色照明光源。通过蓝光LD激发远程荧光体的方法得到白光,具有成本低、结构简单等优势,是当前激光照明采用的主流技术。荧光体是该技术的核心器件,其主要作用是将蓝色激光转换成白光,其性能直接决定了激光照明的效率、显色指数、寿命以及光斑均匀性。现有的无机远程荧光体的制备过程都需要高温处理,而高温会导致最常用的红色氮化物荧光粉的降解和荧光性能的衰退,所以现有的无机远程荧光体的光谱中普遍缺乏红光成分,导致激光照明的显色指数偏低(60),不能满足激光照明的需求。我们系统研究了粉体滴定方式、沉淀剂类型、反应温度、盐溶液浓度、(NH4)2SO4的含量、乙醇分散剂、前驱体焙烧温度对粉体形貌的影响,获得了纯相、均匀、高分散性、高烧结活性的纳米陶瓷粉体。通过选择正向滴定法,获得Lu3+、Sc3+元素均匀分布的前驱体,便于低温获得纯相粉体;通过选择碳酸氢氨作为沉淀剂,反应体系温度保持在室温,获得球形颗粒状的前驱体;通过进一步优化盐溶液的浓度,并创新地在沉淀液中引入乙醇作为分散剂和溶剂,发现添加乙醇溶剂可以防止非架桥羟基与颗粒表面以氢键相连,同时具有一定位阻效应,实现抑制前驱体的团聚,起到良好分散作用。通过优化后醇水共溶的共沉淀法,在焙烧后获得纯相、高分散的球形纳米粉体,颗粒粒径分布在25500 nm,平均粒径是90 nm。通过优化凝胶注模用陶瓷浆料的制备工艺,获得高密度(相对密度是52%)、内部均匀、高烧活性的陶瓷坯体。通过优化烧结助剂的含量,在烧结后制备出高质量的Tm:(Lu0.8Sc0.2)2O3透明陶瓷,陶瓷的相对密度达99.96%,内部几乎没有气孔,晶粒尺寸均匀分布在25μm,平均粒径是3.2μm,陶瓷在2090 nm处的透过率为80.3%。利用制备出的透明陶瓷作为激光增益介质,在796 nm的半导体LD泵浦下,在2090 nm处实现1.88 W的激光输出,斜率是24.6%。本论文创新地利用SiO2溶胶作为无机粘结剂,在高热导率的蓝宝石衬底上,低温制备出可用于激光照明的荧光陶瓷膜。以绿色Lu AG:Ce(Lu AG)荧光粉和Ca Al Si N3:Eu(CASN)红色荧光粉为原料,制备出高显色的Lu AG/CASN复合荧光陶瓷膜,荧光陶瓷膜的发射光谱的半高宽180 nm,光谱中绿光、黄光、红光成分均衡分布。荧光陶瓷膜可以承受高功率密度的蓝光LD辐照(12.9W/mm2),具有良好的热稳定性(200℃时荧光强度是室温下的89.1%)。将荧光陶瓷膜用于激光照明,产生511 lm的白光,光效是152 lm/W,光源的显色指数提高到85,色温是4277 K。这种荧光陶瓷膜制备方法简单、热稳定好、荧光效率高,可用于实现高显色激光照明。
仲召进[6](2020)在《ZnO基薄膜制备及性能研究》文中认为本论文主要以获得具有自陷光功能及优异光电性能的ZnO基光电玻璃及其制备工艺为宗旨,通过调节工艺参数制备优异光电性能的ZnO:Al(AZO)薄膜、ZnO:Ga(GZO)薄膜,重点研究与讨论了工作压强、射频功率占比及溅射功率等参数变化对ZnO基薄膜结构、透光率、电阻率及生长形态的影响,并将工艺放大至磁控溅射中试线,获得了光电性能优良的AZO薄膜、GZO薄膜;之后,采用湿法刻蚀法、微结构模板法制备具有自陷光功能的ZnO基光电玻璃。研究了不同工艺参数提供的能量对AZO薄膜、GZO薄膜结构的影响,通过SEM、XRD、接触角仪、霍尔效应检测仪、色差计以及紫外分光光度计等手段的分析,发现工作压强对AZO薄膜生长结构、薄膜颗粒尺寸、薄膜亲水性有较大影响;同时发现射频功率占比对AZO薄膜生长方式有很大影响,射频功率占比增加,提高了沉积粒子的解离,促进AZO薄膜结晶度和致密性相应变好,导电性能及透光性能均能得到改善;发现溅射功率对GZO薄膜沉积动能影响较大,溅射功率增加,薄膜电阻率下降、光学带隙展宽,且GZO薄膜的导电性能好于AZO薄膜。同时通过磁控溅射中试线获得性能优良且稳定的ZnO基薄膜,采用湿法刻蚀法、微结构模板法实现了ZnO基薄膜表面微结构的调控,获得了具有自陷光功能的ZnO基光电玻璃。
许志龙[7](2020)在《光面晶体硅—陷光膜复合吸光结构的设计制造及性能研究》文中提出提高晶体硅电池光电转换效率,关键在于如何实现对太阳光的高效吸收和增强光生伏特效应。如何提高晶体硅电池的吸光率、增强其光生伏特效应、降低生产成本是晶体硅电池领域的研究热点。在太阳能利用研究领域,吸光结构对太阳能电池的光电特性影响很大,光功能织构表面的研究已经成为国内外学者研究热点。采用传统的制绒技术在晶体硅表面直接加工出陷光织构,虽能够提高晶体硅电池的吸光率,但也会产生新的表面缺陷而引起晶体硅电池光生伏特效应下降。因此,表面光功能织构的设计及制备成为高效晶体硅电池研究的热点和难点。本文分析晶体硅电池常规光功能织构制备遇到的瓶颈问题,提出了一种光面晶体硅复合三棱锥光功能织构膜的吸光结构。首先创建了光线在三棱锥光功能织构膜外表面反射损失和内表面折射损失的数学模型,优化复合结构光功能织构膜的三棱锥侧面倾角;结合三棱锥织构膜的制备工艺,对该织构膜的结构参数进行优化设计。其次,研究了光功能织构膜凸三棱锥原始模芯的超精密切削,利用精密电铸工艺制备凹三棱锥织构的工作模具,采用UV压印工艺制备三棱锥光功能织构膜;并分析了制备精度对三棱锥织构膜光学性能的影响。此外,通过对比绒面单晶硅电池、光面单晶硅电池和光面晶体硅-陷光膜复合电池的光电特性,综合评价了光面晶体硅-陷光膜复合吸光结构的性能。研究结果表明:光线照射到三棱锥光功能织构膜外表面,经过三棱锥侧面的多次折射,绝大部分光线会进入织构膜内;从三棱锥织构膜内向上逃逸的光线,大部分可通过三棱锥内表面的逆反射返回织构膜;把三棱锥织构膜复合在光面晶体硅电池上,优化得出三棱锥的侧面倾角β=56.5°时,复合结构的反射损失最低Rmin=4.6%。结合光功能织构膜大面积制备工艺,选取三棱锥微结构侧面倾角β=56°(三棱锥谷底夹角α=68°),确定光功能织构膜的三棱锥底边长为115μm。采用单点金刚石精密刨削凸三棱锥织构原始模芯(尺寸20mm×20mm),其三棱锥侧面粗糙度达到Ra9.2nm,并通过超声空化去除了原始模芯三棱锥谷底处的微细毛刺。采用精密电铸工艺反向复制凹三棱锥织构子模,其三棱锥侧面粗糙度可达到Ra14.5nm,通过拼接技术把小面积凹三棱锥织构子模拼接成工作模具(尺寸200×200mm)。采用UV压印技术制备凸三棱锥织构膜,其三棱锥侧面粗糙度为Ra18.9nm,满足了几何光学镜面反射要求。考虑三棱锥织构膜制备缺陷的影响,计算陷光膜-光面晶体硅复合结构的光学损失为5.75%。提出了将均匀系数用于量化表征绒面单晶硅电池金字塔织构的均匀性,并应用均匀系数优化单晶硅片的制绒工艺参数,获得绒面单晶硅电池光电转换效率最高为19.63%。采用化学抛光和化学机械抛光(CMP)方法分别制备光面单晶硅电池,实验得出:采用CMP方法制备的光面单晶硅电池,可获得光生伏特效应最佳的电池片,把陷光膜复合在光生伏特效应最佳的光面单晶硅电池片上,得到光面晶体硅-陷光膜复合吸光结构电池的光电转换效率最高为20.68%,比最佳绒面单晶硅电池的光电转换效率提高了1.05%。所创建光面晶体硅-陷光膜复合的吸光结构及其特性理论,为阐明太阳辐射能在复合结构电池内的传递和转换提供理论基础,可解决光面晶体硅电池高反射损失与绒面晶体硅电池低光生伏特效应问题,对高光电转换效率复合结构的太阳能电池研发提供了重要理论依据和工程应用指导。
罗浩洋[8](2020)在《锰掺杂光功能材料及其复合光纤的探索研究》文中研究说明光纤作为材料的一维形态,是优异的光学研究和光学器件平台,极大地促进了科技与社会的发展进步。伴随着功能材料的研发升级和光纤制备工艺的不断精进,涉及材料、结构或功能集成的新型复合光纤已成为光纤波导的重要研究方向,在光纤激光、光学传感、特殊照明、生物医疗等领域具有广阔的应用前景。过渡金属锰(Mn)离子具有多种价态,其掺杂发光材料可表现出各种特殊的发光性质,并可为基质结构的调控优化提供探针作用。因此锰掺杂发光材料具有独特的研究价值及应用优势,有望用作前驱体材料探究制备复合光纤。本课题针对复合光纤在余辉特殊照明、光学温度传感的研究应用现状及发展潜力,分别探索相关的锰掺杂新型无机光功能材料的研制组成,研究锰离子在相应材料中的发光性质。其次,尝试探明材料的结构与性能间的构效关系,阐释相应内在机理。随后,开展所研制材料的光纤化前期工作,为后续复合光纤的实际拉制铺平道路。具体研究内容及结果如下:(1)发现了一系列可覆盖红至近红外发光波段(530-830 nm)的新型Mn2+掺杂锗酸盐余辉发光功能玻璃。基于非晶体材料结构连续性的特质,采用简单可行的拓扑策略进行结构调控,成功增强光致发光及余辉性能,将余辉持续时间从30分钟延长至超过24小时。相关电子缺陷的密度增加,且其深度由0.69、0.78和0.83 e V逐渐加深到0.80、0.85和0.90 e V。多种表征手段表明,成分调整改变了玻璃结构网络的规则交联程度,促进了Mn2+在合适格位的掺入和稳定,并改善了带隙和缺陷分布情况,从而有效提升了余辉性能。而缺陷的可能归属不仅源于结构的固有缺陷,还源于Mn2+光氧化引起的缺陷。结合各种因素,我们详细阐述了余辉调节及其发光机制。这些结果加深对结构、缺陷与性能间依赖关系的理解,为合理设计具备持久余辉或高效发光的功能材料提供有意义的借鉴。(2)发现了一种可用于光学温度传感的Mn4+掺杂新型深红色荧光粉La Ti Sb O6:Mn4+,系统探究其物相结构和发光性能。该荧光粉具有峰值位于683 nm的特殊单峰窄带发光(半峰宽为31 nm),其吸收带宽广而强烈。我们进一步研究确定了Mn4+的最优掺杂浓度及浓度猝灭机理,并通过晶体场理论和时间分辨光谱分析揭示了Mn4+的晶场格位取代情况及结构-性能关系。对La Ti Sb O6:Mn4+在0-478 K温度范围的荧光热猝灭特性进行表征,系统评估其光学特性与温度的依赖关系,阐释相应的热猝灭机理。结果表明,利用Mn4+的荧光寿命可在273-418 K区间进行灵敏的光学温度传感,测温范围广且覆盖最相关温度区间(273-373 K),相对灵敏度SR最高可达2.75%K-1。同时设置高温高湿环境检验样品优良的稳定性及化学惰性。这些结果呈现了La Ti Sb O6:Mn4+在光学探温领域的应用潜力,为后续材料的复合研究奠定了基础。(3)开展具备余辉功能复合光纤的前期探究。首先设置图案显示及组织透过性测试探讨呈现所研制Mn2+掺杂余辉玻璃的应用前景。基于此进行大块玻璃的设计制备,探索确定相关熔制流程,消除气泡、条纹等因素对光纤的影响,并简单检验经优化后大块玻璃的拉丝性能。相关实验结果表明该玻璃体系有望作为纤芯前驱体材料,并有助于推进复合光纤的设计及最终拉制。(4)开展具备光学温度传感功能复合光纤的前期探究。模拟复合光纤的材料构成,使用低温烧结工艺探究La Ti Sb O6:Mn4+与玻璃的Pi G复合情况。鉴于荧光粉优良的稳定性,其嵌入玻璃后可与基质良好共存,无明显界面反应。其Pi G复合产品的探温性能在继承La Ti Sb O6:Mn4+的基础上有了有趣的提升,SR可达3.01%K-1。此外,概念性地设计YAG:Ce3+和La Ti Sb O6:Mn4+共同嵌入玻璃基质中制成Pi G复合材料,利用Ce3+与Mn4+不同的发光峰位及热猝灭性质成功实现基于Ce3+/Mn4+非热耦合能级荧光强度比FIR以及Mn4+荧光衰减寿命的双模式探温(298-398 K)。FIR探温模式SR可达1.61%K-1,具有优异的可重复性。玻璃基质提供的空间隔离环境可有效抑制能量转移,保证探温功能的稳定、无串扰运行。实验表明,La Ti Sb O6:Mn4+荧光粉满足作为纤芯材料的性能条件;通过拓扑复合途径,可为合理设计完善多模式测温材料及其他多功能组合拓展了视野,为后续低温拉制晶体-玻璃复合光纤提供重要参考。
张力强[9](2020)在《面向LCD背光显示/荧光铅检测应用若干玻璃/玻璃陶瓷的制备、结构与光学性能研究》文中认为随着科技不断进步,越来越多的玻璃陶瓷材料被开发运用于光电领域,为人类生产生活带来了诸多便利。本工作中,针对液晶(LCD)背光显示和荧光Pb2+检测应用,我们研究了两类新型玻璃/玻璃陶瓷材料,具体内容如下:(1)宽色域LCD背光显示用NdF3玻璃陶瓷高效带通滤光片为了追求更广色域,现行LED背光源采用窄带发射的Pb/Cd基红/绿光量子点作为荧光转换材料,其存在着毒性大、热/化学稳定性差、封装工艺复杂、成本高等问题。为此,研究者提出了带通滤光片技术——在“蓝光芯片+YAG:Ce3++CASN:Eu2+”构建白光LED的基础上,引入Nd3+进行滤光,使白光LED电致光谱中绿光和红光区域窄化,且彼此分隔。该技术在成本效益上具有显着优势,易于被产业界接受。发展光学性质优异、物化性能稳定的带通滤光片,是实现这一技术的关键。本工作中,基于两条不同技术路线,我们研制一类新颖的Nd F3基玻璃陶瓷高效带通滤光片:1)采用玻璃熔体急冷和后续可控晶化热处理,制得一种具有纳米结构的透明Nd F3玻璃陶瓷。根据显微结构和吸收谱分析结果,揭示了玻璃晶化前后Nd3+局域配位环境的改变——由氧化物非晶相转变为氟化物晶相。通过构建白光LED背光源原型器件及光谱测试,我们发现,Nd3+:4I9/2→4G5/2,2G7/2超敏跃迁吸收有效改变了LED光源的电致光谱峰形,使之呈现彼此分离的绿光和红光窄带发射,色域因此由70.9%NTSC提升至78.8%NTSC。2)采用低温共烧技术,将商用Nd F3粉体、YAGG:Ce3+绿粉、CASN:Eu2+红粉和Sn-P-F-O低熔点玻璃粉共烧结为荧光玻璃陶瓷块体。研究表明,玻璃熔融并未使得YAGG:Ce3+绿粉和CASN:Eu2+红粉的显微结构发生明显改变;但对Nd F3粉体的热侵蚀效应明显。光谱分析表明,由于Nd3+在橙黄色和青蓝色区域的超敏跃迁吸收,光谱峰形得以有效调制——绿光和红光发射带彼此分隔,LED色域因此由70.5%NTSC提升至74.9%NTSC。(2)新型硼酸盐铅敏玻璃粉及其荧光比色型固相铅检测应用铅检测对于保护生态环境和人类生命健康至关重要。传统的铅检测技术往往依赖于精密的分析仪器,需要在实验室中由专人进行操作,成本高、耗时长、操作复杂。近年来,伴随着微型光谱仪、智能手机等技术的不断发展,荧光铅检测技术开始受到人们关注,可实现现场、实时的铅检测。发展高性能铅敏材料是实现这一技术的关键。本工作中,我们研发了一种新型Eu3+掺杂的玻璃铅敏材料和相应的荧光比色型固相铅检测技术。该材料与Pb2+源进行固相混合研磨后,在玻璃粉表面析出Cs Pb Br3钙钛矿纳米晶,其反应机制为应力诱导的玻璃晶化现象。利用受激下与Pb2+离子浓度相关的Cs Pb Br3绿色荧光作为检测信号,与Pb2+离子浓度不相关的Eu3+红光发射可作为参比信号,可通过肉眼对Pb2+含量进行定性判断,或通过荧光光谱仪进行定量测试,最低Pb2+离子检测极限为70 ppm,且具有高度选择性。此外,我们也初步验证了利用智能手机的CCD相机进行Pb2+检测定量/半定量分析的可行性。
高宗春[10](2020)在《铂(Ⅱ)金属基超分子体系的可控组装与功能化》文中研究表明超分子组装,是指构筑基元通过弱相互作用进行有序聚集,从而形成具有特定功能聚集体的过程。在自然界中,小到生物的分子,大到生命组织,我们都能观察到超分子组装现象的存在。师法自然,利用非共价合成的策略构建人工自组装体系,已成为创造新物质和产生新功能的重要手段。因此在过去的几十年里,基于不同的构筑基元的超分子组装体已经取得到了蓬勃的发展,其相应的功能化亦得到了系统的研究。在这诸多的构筑基元中,平面且配位不饱和铂(Ⅱ)配合物,因其具有丰富的光谱性质和多变的聚集结构,逐渐受到研究人员的关注。在此研究背景下,本论文主要探究了铂(Ⅱ)金属基超分子组装体的可控构筑及功能特性,具体分为以下四部分:在第一部分工作中,我们设计并合成了一类单齿型的蒽环-铂(Ⅱ)炔基化合物,并发现其能通过“成核-链增长”机制组装形成一维螺旋状的超分子组装体。随后,我们用手性酯替代酰胺,研究了单体分子结构参数(如氢键等)对超分子组装行为的影响规律。由于蒽环铂(Ⅱ)炔基元的存在能够赋予该体系良好的发光性能,因此我们通过将组装体手性与发光行为相结合,进一步考察了超分子组装体在圆偏振发光领域中潜在的应用。在此基础之上,通过将上述分子作为能量转移供体,与具有相似结构的受体分子之间进行共组装,实现了具有荧光共振能量转移特性的超分子共组装体系的构筑,并实现对其圆偏振发光行为的调控。相比于单齿型铂(Ⅱ)金属化合物,具有多齿配位特征的环金属铂(Ⅱ)化合物有着更加优越的光物理化学特性。因此,我们在第二部分的工作中以环金属铂(Ⅱ)化合物作为基本的构筑基元,通过非共价Pt(Ⅱ)…Pt(Ⅱ)金属-金属和供受体相互作用的共同驱动,在非极性溶剂中成功构筑了两组份的超分子组装体-有机金属凝胶。随后,通过并行表征单组份和双组份组装行为,厘清双组份有机金属凝胶形成的内在原因。在此基础上,我们进一步通过改变分子结构和成胶溶剂等相关参数,系统地调节了双组份超分子金属凝胶的属性(如流变性能),为软物质功能材料的构筑与发展提供了新的参考。上述超分子组装体虽然具备优异光谱性质,但是却具有着较低的稳定性(往往只能稳定存在于非极性溶剂中)。究其原因,在于构筑基元之间相对较弱的非共价结合能力。而刚性的“预组织效应”是实现非共价作用由弱变强的一个可行策略。基于这样的考虑,我们在第三部分工作中以环金属铂(Ⅱ)化合物为螯合基元,在具有“预组织效应”的分子镊子基础上,构筑了一系列的超分子组装体。随后以上述组装体为基本单元,进一步制备了两种拓扑结构(线性和交联)的铂(Ⅱ)金属基超分子聚合物。并在随后的实验中,分别探究了这两种聚合物的近红外发光和光敏特性。值得注意的是,上述的铂金属(Ⅱ)基超分子组装体都是处在热力学稳定态的。在最后一部分的工作中,我们以具有“预组织效应”的环金属铂(Ⅱ)镊合体系为基础,在亚铜离子(Cu+)辅助下构筑了一类处于动力学陷阱状态的自络合型组装体系。通过研究分子结构参数与动力学稳定性的关联性,我们对其形成非平衡态的原因进行了深入分析。随后考虑到镊合体系中的π-π/Pt(Ⅱ)-Pt(Ⅱ)金属相互作用赋予了非平衡态组装体良好的红光/近红外光吸收特性,因此我们最后探究了铂金属(Ⅱ)基超分子组装体光热转换特性。
二、改善环境质量de光功能玻璃(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、改善环境质量de光功能玻璃(论文提纲范文)
(1)MAPbI3太阳能电池的界面钝化和光电特性的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 钙钛矿太阳能电池的发展 |
1.3 钙钛矿太阳能电池实现高效率的关键因素 |
1.3.1 钙钛矿太阳能电池的结构 |
1.3.2 钙钛矿太阳能电池材料的改性 |
1.3.3 界面修饰 |
1.3.4 缺陷钝化 |
1.4 本课题的选题目的和研究内容 |
第二章 聚己内酯添加剂对MAPbI_3太阳能电池光电特性的影响研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验 |
2.2.1 实验材料与试剂 |
2.2.2 MAPbI_3前驱液的制备 |
2.2.3 MAPbI_3太阳能电池的制备 |
2.2.4 测量与表征 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 MAPbI_3薄膜的结构表征 |
2.3.2 器件的性能 |
2.3.3 载流子的传输机理 |
2.4 结论 |
第三章 乙腈添加剂的浓度对MAPbI_3太阳能电池光电特性的影响研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验 |
3.2.1 实验材料与试剂 |
3.2.2 实验过程 |
3.2.3 测量与表征 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 MAPbI_3薄膜的结构表征 |
3.3.2 器件的性能 |
3.3.3 载流子的传输机理 |
3.4 结论 |
第四章 乙腈添加剂的反应时间对MAPbI_3太阳能电池光电特性的影响研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验 |
4.2.1 实验材料与试剂 |
4.2.2 实验过程 |
4.2.3 测量与表征 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 MAPbI_3薄膜的结构表征 |
4.3.2 器件的性能 |
4.3.3 载流子的传输机理 |
4.4 结论 |
第五章 总结与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(2)紫外线光功能化二氧化钛纳米管表面改性对钛种植体骨结合的影响(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
(一)背景 |
(二)材料与方法 |
1.UV光功能化TiO_2纳米管改性后钛表面性质的研究 |
1.1 材料和试剂 |
1.2 主要设备及仪器 |
1.3 试验方法及步骤 |
2.UV光功能化TiO_2纳米管钛表面改性对成骨细胞生长和成骨能力的影响 |
2.1 试件准备及分组 |
2.2 UV光功能化TiO_2纳米管表面改性对成骨细胞(OB)粘附及增殖的影响 |
2.2.1 成骨细胞的原代培养 |
2.2.2 成骨细胞染色观察 |
2.2.3 成骨细胞粘附能力的检测 |
2.2.4 UV光功能化TiO_2纳米管表面改性对成骨细胞增殖的影响 |
2.3 统计分析 |
3.UV光功能化TiO_2纳米管表面改性后对种植体骨结合影响 |
3.1 实验材料 |
3.2 种植体预处理 |
3.3 动物选择及饲养 |
3.4 种植体植入术 |
3.5 取材及骨切片的制作 |
3.6 骨组织形态学观察和骨结合率测量 |
4.结果 |
4.1 TiO_2纳米管表征结果 |
4.2 UV光功能化TiO_2纳米管表面改性对成骨细胞ALP表达的影响 |
4.3 UV光功能化TiO_2纳米管表面改性对成骨细胞粘附的影响 |
4.4 成骨细胞增殖实验结果 |
4.5 UV光功能化TiO_2纳米管表面改性对种植体对骨结合的影响 |
(三)讨论 |
1.UV催化TiO_2纳米管表面性质的研究 |
2.UV催化TiO_2纳米管对骨结合影响的研究 |
(四)结论 |
(五)参考文献 |
综述 种植体微观和纳米水平表面改性促进骨结合研究进展 |
参考文献 |
攻读学位期间发表文章情况 |
致谢 |
(3)用于生物分析的光功能涂层的构建(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 生物分析 |
1.1.1 生物分析的手段 |
1.1.1.1 表面增强拉曼散射 |
1.1.1.2 比色法 |
1.1.1.3 其他检测手段 |
1.1.2 生物分析中的材料制备 |
1.1.2.1 SERS检测中的材料制备 |
1.1.2.2 比色检测中的材料制备 |
1.1.3 生物分析的发展趋势 |
1.2 光功能材料 |
1.2.1 光活性材料及其在生物分析中的应用 |
1.2.1.1 TiO_2 |
1.2.1.2 聚多巴胺 |
1.2.2 光调制材料及其在生物分析中的应用 |
1.3 本论文的主要研究工作 |
参考文献 |
第二章 基于二氧化钛的SERS涂层的构建 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂 |
2.2.2 仪器 |
2.2.3 TiO_2反蛋白石膜的制备 |
2.2.4 FAS-TiO_2涂层的制备 |
2.2.5 在FAS-TiO_2涂层上制备Ag颗粒沉积阵列 |
2.2.6 用于SERS检测的样品制备 |
2.2.7 SERS检测 |
2.2.8 样品测试完的后处理 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 Ag纳米颗粒在FAS-TiO_2表面的沉积行为 |
2.3.2 光照时间对Ag沉积行为的影响 |
2.3.3 液滴阵列的形成 |
2.3.4 HTS-SERS检测 |
2.3.5 基底材料的通用性 |
2.3.6 多元分析 |
2.3.7 基底的后处理 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 基于聚多巴胺的光功能涂层的构建 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂 |
3.2.2 仪器 |
3.2.3 PDA涂层的制备 |
3.2.4 PDA表面的光致金属化 |
3.2.5 PDA表面金属的光擦除 |
3.2.6 PDA表面的巯基及氨基修饰 |
3.2.7 SERS检测 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Ag纳米颗粒在PDA表面的沉积行为 |
3.3.2 影响PDA表面Ag沉积的各因素 |
3.3.2.1 光照时间 |
3.3.2.2 光照强度 |
3.3.2.3 反应机理的提出 |
3.3.2.4 溶剂 |
3.3.2.5 Ag~+浓度 |
3.3.2.6 光照波长 |
3.3.3 PDA表面的其他二次修饰 |
3.3.3.1 PDA表面的Au沉积 |
3.3.3.2 PDA表面的巯基和氨基修饰 |
3.3.4 PDA表面金属的光擦除 |
3.3.5 PDA表面金属化的应用 |
3.3.5.1 金属涂层的图案化 |
3.3.5.2 SERS检测 |
3.3.5.3 贵金属回收 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 基于胶体晶体的多重响应性涂层的构建 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂 |
4.2.2 仪器 |
4.2.3 葡萄糖响应的胶体晶体的制备 |
4.2.4 葡萄糖响应的胶体晶体微针的制备 |
4.2.5 具备SERS效应的胶体晶体及微针的制备 |
4.2.6 葡萄糖检测的体外实验 |
4.2.7 葡萄糖检测的在体实验 |
4.2.8 SERS检测 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 葡萄糖响应的胶体晶体 |
4.3.1.1 胶体晶体的制备 |
4.3.1.2 胶体晶体的葡萄糖响应性 |
4.3.2 葡萄糖响应的胶体晶体微针 |
4.3.2.1 胶体晶体微针的制备 |
4.3.2.2 胶体晶体微针的葡萄糖响应性 |
4.3.3 葡萄糖响应的胶体晶体微针贴片的动物实验 |
4.3.3.1 胶体晶体微针的力学性能 |
4.3.3.2 胶体晶体微针的活体葡萄糖响应性 |
4.3.3.2 胶体晶体微针的生物安全性 |
4.3.4 具备SERS效应的胶体晶体 |
4.3.4.1 具备SERS效应的胶体晶体(微针)的制备 |
4.3.4.2 SERS检测 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 总结与展望 |
发表论文及专利 |
获奖情况 |
致谢 |
(4)三维光功能抗蚀剂微纳结构的设计、加工及应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 三维功能微纳结构在微观科学中的关键地位 |
1.1.1 基础物理方面 |
1.1.2 微电子方面 |
1.1.3 微机电系统方面 |
1.1.4 仿生科技方面 |
1.1.5 光学方面 |
1.2 三维光功能微纳结构的制备方法 |
1.2.1 自下而上的加工方法 |
1.2.2 自上而下的加工方法 |
1.3 三维光功能微纳结构加工面临的主要挑战 |
1.4 本文的研究内容 |
第2章 研究方法 |
2.1 电子束灰度加工工艺 |
2.1.1 电子束曝光系统 |
2.1.2 灰度加工工艺 |
2.1.3 电子束抗蚀剂 |
2.1.4 电子束曝光工艺流程 |
2.2 热回流工艺 |
2.3 薄膜沉积 |
2.3.1 电阻式热蒸发 |
2.3.2 电子束蒸发 |
2.3.3 原子层沉积 |
2.4 三维光功能结构微区光学响应测试 |
2.5 三维光功能微纳结构光学响应数值分析 |
2.5.1 FDTD模拟方法的基本介绍 |
2.5.2 麦克斯韦方程组 |
第3章 电子束灰度加工工艺制备三维光功能微纳结构及全彩印刷应用 |
3.1 研究背景 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 透射式滤光片的结构加工概念 |
3.2.2 样品的制备 |
3.2.3 样品形态和光学特性表征 |
3.2.4 光学仿真分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 基于FP腔结构的像素颜色特性 |
3.3.2 基于FP腔结构像素的分辨率和角度依赖性 |
3.3.3 基于FP腔结构像素的光学响应和机理分析 |
3.3.4 微型彩色印刷展示 |
3.3.5 基于FP腔结构像素的颜色串扰模拟分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 模板约束微回流法制备的三维透射式滤色器阵列 |
4.1 研究背景 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 滤色器的加工概念 |
4.2.2 样品制备 |
4.2.3 样品形态和光学特性表征 |
4.2.4 光学仿真分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 基于微回流工艺制备的滤色器阵列 |
4.3.2 彩色滤色器阵列的光学微观形貌 |
4.3.3 彩色滤色器的光学响应和机理分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 自组装工艺制备亚10 纳米三维金属间隙结构及增强拉曼光谱应用 |
5.1 研究背景 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 三维纳米间隙结构的加工概念 |
5.2.2 样品的制备 |
5.2.3 样品形态表征 |
5.2.4 热力耦合有限元仿真分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 对称三维PMMA微纳结构的任意自组装 |
5.3.2 利用非对称的三维微纳结构定向自组装制备极小纳米间隙 |
5.3.3 通过自组装获得纳米间隙结构的SERS性能 |
5.3.4 基于定向自组装工艺获得极小间隙结构的理论分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 稳定三维光功能PMMA微纳结构的设计与制备 |
6.1 研究背景 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 稳定PMMA结构的加工概念 |
6.2.2 稳定PMMA结构的模拟分析方法 |
6.2.3 样品的制备 |
6.2.4 样品形态表征 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 TiO_2薄膜包覆PMMA结构在高温环境中的机理分析 |
6.3.2 TiO_2薄膜包覆的PMMA结构具有热稳定性 |
6.3.3 利用TiO_2薄膜包覆制备PMMA三维全息图像 |
6.3.4 基于保形TiO_2包覆PMMA结构具有耐腐蚀性 |
6.4 本章小结 |
总结与展望 |
本论文的工作总结 |
未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间发表学术论文 |
附录B 攻读学位期间获奖情况 |
(5)稀土光功能陶瓷的制备及其光学性质研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 稀土发光材料 |
1.1.2 稀土元素 |
1.1.3 稀土离子发光的基本理论 |
1.2 透明陶瓷的概述 |
1.2.1 透明陶瓷简介 |
1.2.2 影响透明陶瓷透过率的因素 |
1.2.3 陶瓷的制备流程 |
1.2.4 激光透明陶瓷的进展 |
1.2.5 倍半氧化物的性质 |
1.2.6 2.0μm激光的应用及其产生 |
1.3 激光照明用荧光陶瓷 |
1.3.1 半导体LED和激光照明 |
1.3.2 半导体激光照明实现白光的方式 |
1.3.3 激光照明的应用 |
1.3.4 激光激发远程荧光粉技术 |
1.4 选题依据及主要研究内容 |
1.4.1 选题依据 |
1.4.2 研究内容 |
第2章 Tm:(Lu_(0.8)Sc_(0.2))_2O_3 陶瓷纳米粉体的制备及研究 |
2.1 研究背景 |
2.2 主要原料及设备 |
2.2.1 实验验原料及仪器 |
2.2.2 沉淀法合成粉体实验过程 |
2.2.3 性能表征 |
2.3 结果及讨论 |
2.3.1 滴定方式的选择 |
2.3.2 沉淀剂种类 |
2.3.3 反应体系温度 |
2.3.4 盐溶液浓度 |
2.3.5 (NH_4)_2SO_4的添加 |
2.3.6 粉体焙烧温度 |
2.3.7 乙醇分散剂 |
2.3.8 粉体的晶相 |
2.4 本章小结 |
第3章 Tm:(Lu_(0.8)Sc_(0.2))_2O_3 陶瓷凝胶注模工艺及陶瓷性能的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验原料及过程 |
3.2.1 实验原料及实验仪器 |
3.2.2 实验过程 |
3.2.3 性能表征 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 p H对浆料Zeta电位的影响 |
3.3.2 pH对浆料流变性的影响 |
3.3.3 分散剂含量对浆料流变性的影响 |
3.3.4 固含量对浆料流变性的影响 |
3.3.5 成型方式对陶瓷微观结构的影响 |
3.3.6 坯体的烧结活性 |
3.3.7 ZrO_2含量对陶瓷微观形貌的影响 |
3.3.8 陶瓷的光学性能 |
3.3.9 激光实验 |
3.4 本章小结 |
第4章 荧光陶瓷的制备及其在激光照明中的应用 |
4.1 研究背景 |
4.2 实验原料及过程 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验过程 |
4.2.3 实验表征 |
4.3 YAG:Ce荧光陶瓷的性能研究 |
4.3.1 YAG:Ce荧光陶瓷膜的微观结构 |
4.3.2 YAG:Ce荧光陶瓷膜的荧光性能 |
4.3.3 YAG:Ce荧光陶瓷膜的热稳定性 |
4.3.4 YAG:Ce荧光陶瓷膜在激光照明中的应用 |
4.4 CASN/Lu AG复合荧光陶瓷膜的性能研究 |
4.4.1 荧光粉的形貌和荧光性能 |
4.4.2 CASN/LuAG荧光陶瓷膜的形貌 |
4.4.3 CASN/LuAG荧光陶瓷膜在激光照明中的应用 |
4.4.4 不同荧光陶瓷膜的显色性 |
4.4.5 不同荧光陶瓷膜的效率 |
4.4.6 R/G=1/15的复合荧光陶瓷膜的性质 |
4.5 本章小结 |
第5章 全文总结和展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(6)ZnO基薄膜制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 ZnO基薄膜的应用 |
1.2 ZnO基薄膜的制备方法 |
1.3 ZnO基薄膜的国内外研究现状 |
1.4 薄膜的自陷光微结构 |
第二章 实验方案和实验装备 |
2.1 实验方案 |
2.2 实验装备与器材选择 |
2.3 技术研究路线 |
本章小结 |
第三章 ZnO基透明导电玻璃制备技术研究 |
3.1 工作压强与AZO薄膜光电性能的关系 |
3.1.1 薄膜形貌 |
3.1.2 薄膜静态水接触角 |
3.1.3 薄膜晶体结构 |
3.1.4 薄膜电学性能 |
3.1.5 薄膜光学性能 |
3.2 射频功率占比与AZO薄膜光电性能的关系 |
3.2.1 薄膜形貌 |
3.2.2 薄膜晶体结构 |
3.2.3 薄膜电学性能 |
3.2.4 薄膜光学性能 |
3.3 溅射功率与GZO薄膜光电性能的关系 |
3.3.1 薄膜的晶体结构 |
3.3.2 薄膜的形貌 |
3.3.3 薄膜的电学性能 |
3.3.4 薄膜的光学性能 |
本章小结 |
第四章 自陷光ZnO基透明导电玻璃表面微结构调控及功能化 |
4.1 湿法刻蚀制备自陷光ZnO基透明导电玻璃 |
4.1.1 AZO透明导电玻璃 |
4.1.2 GZO透明导电玻璃 |
4.2 微结构模板法制备自陷光ZnO基透明导电玻璃 |
4.2.1 单层粒子膜制备工艺 |
4.2.2 工作压强对自陷光ZnO基透明导电玻璃性能的影响 |
4.2.3 射频占比对自陷光ZnO基透明导电玻璃性能的影响 |
本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(7)光面晶体硅—陷光膜复合吸光结构的设计制造及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 晶体硅电池结构 |
1.3 晶体硅电池表面光功能织构 |
1.4 常规表面光功能织构的制备 |
1.4.1 晶体硅化学制绒 |
1.4.2 晶体硅物理制绒 |
1.4.3 黑硅表面织构 |
1.5 存在的问题、研究目标及主要研究内容 |
1.5.1 常规光功能织构制备遇到的瓶颈问题 |
1.5.2 复合光功能织构的提出及其制备 |
1.5.3 论文的研究思路 |
1.5.4 论文结构及主要内容 |
第2章 晶体硅电池及其光功能膜的光学特性 |
2.1 晶体硅电池表面的反射与折射 |
2.1.1 平面波的反射和折射 |
2.1.2 晶体硅表面的反射与折射 |
2.2 晶体硅电池表面光功能膜的光学性能 |
2.2.1 PECVD制备平面减反膜 |
2.2.2 复合光功能织构膜 |
2.3 本章小结 |
第3章 光面晶体硅-陷光膜复合吸光结构设计 |
3.1 不同形貌光功能织构的光学特性 |
3.2 复合陷光膜与绒面单晶硅的光学性能对比分析 |
3.3 三棱锥光功能织构膜光学性能的理论分析 |
3.3.1 外表面反射损失 |
3.3.2 内表面折射损失 |
3.4 光面晶体硅-陷光膜复合吸光结构设计 |
3.4.1 光面晶体硅-陷光膜复合吸光结构模型分析 |
3.4.2 光面晶体硅-陷光膜复合结构光学性能分析 |
3.5 三棱锥光功能织构膜结构设计 |
3.5.1 无效逆反射区域分析 |
3.5.2 三棱锥陷光膜结构参数设计 |
3.6 本章小结 |
第4章 三棱锥光功能织构膜超精密高效制造 |
4.1 三棱锥光功能织构膜UV压印工艺分析 |
4.1.1 光功能织构膜压印工艺分析 |
4.1.2 三棱锥织构膜UV压印工艺流程 |
4.2 原始模芯超精密刨削及精度检测 |
4.2.1 原始模芯加工工艺分析 |
4.2.2 三棱锥织构原始模芯精密刨削加工 |
4.2.3 三棱锥织构原始模芯检测分析 |
4.2.4 超声空化去除三棱锥谷底微细毛刺 |
4.3 工作模具精密电铸及精度检测 |
4.3.1 工作模具精密电铸 |
4.3.2 拼缝对工作模具有效光功能面积的影响 |
4.4 三棱锥织构膜UV压印 |
4.4.1 压印工艺流程分析 |
4.4.2 UV压印实验 |
4.5 制备精度对织构膜光学性能影响 |
4.6 本章小结 |
第5章 光面晶体硅-陷光膜复合电池制备及性能评价 |
5.1 单晶硅电池制备流程 |
5.2 绒面单晶硅电池制备及评价 |
5.2.1 单晶硅不均匀金字塔织构热应力缺陷分析 |
5.2.2 单晶硅金字塔织构均匀系数量化表征 |
5.2.3 利用均匀系数优化单晶硅的制绒工艺参数 |
5.2.4 绒面单晶硅电池光电特性评价 |
5.3 光面单晶硅电池制备及评价 |
5.3.1 化学抛光制备光面单晶硅片 |
5.3.2 化学机械抛光制备光面单晶硅片 |
5.3.3 光面单晶硅电池光电特性评价 |
5.4 光面晶体硅-陷光膜复合吸光结构电池制备及评价 |
5.4.1 光面晶体硅-陷光膜复合吸光结构界面特性研究 |
5.4.2 光面晶体硅-陷光膜复合电池制备 |
5.4.3 光面晶体硅-陷光膜复合吸光结构电池光学特性评价 |
5.4.4 光面晶体硅-陷光膜复合吸光结构电池的光电转换效率评价 |
5.4.5 晶体硅电池组件的电学特性 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(8)锰掺杂光功能材料及其复合光纤的探索研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 复合光纤 |
1.2.1 复合光纤概述 |
1.2.2 复合光纤的应用及研究进展 |
1.2.3 复合光纤的主要研究问题 |
1.3 锰离子掺杂材料 |
1.3.1 Mn~(2+)和Mn~(4+)离子的相关性质 |
1.3.2 Mn~(2+)离子的相关性质及其掺杂材料的研究进展 |
1.3.3 Mn~(4+)离子的相关性质及其掺杂材料的研究进展 |
1.4 本研究课题的目的和内容 |
1.4.1 本研究课题的目的及意义 |
1.4.2 本研究课题的主要内容 |
1.5 本课题的项目来源 |
第二章 样品制备与测试表征 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验样品制备方法 |
2.2.1 玻璃样品制备 |
2.2.2 荧光粉及玻璃陶瓷样品制备 |
2.2.3 大块玻璃及光纤制备 |
2.3 实验设备 |
2.4 测试表征手段及其相应仪器设备 |
2.4.1 紫外-可见吸收光谱 |
2.4.2 漫反射光谱 |
2.4.3 光致发光光谱 |
2.4.4 扫描电子显微镜 |
2.4.5 X射线衍射分析 |
2.4.6 拉曼光谱 |
2.4.7 傅里叶红外光谱 |
2.4.8 核磁共振波谱和电子顺磁共振波谱 |
2.4.9 热释光光谱 |
2.4.10 X射线光电子能谱分析 |
2.4.11 热分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 具有红到近红外长余辉发光的Mn~(2+)掺杂新型锗酸盐玻璃的性能优化及结构调控研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 样品制备 |
3.2.2 样品测试及表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Mn~(2+)掺杂锗酸盐玻璃长余辉发光性能的优化 |
3.3.2 Mn~(2+)掺杂锗酸盐玻璃结构及光谱性质的演变 |
3.3.3 余辉增强机理及缺陷来源 |
3.3.4 余辉发光过程 |
3.4 本章小结 |
第四章 具有高荧光热敏性能的LaTiSbO_6:Mn~(4+)的发光特性及耐温耐湿性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 样品制备 |
4.2.2 样品测试及表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 LaTiSbO_6:Mn~(4+)的晶体结构与微观形貌 |
4.3.2 LaTiSbO_6:Mn~(4+)的光谱特性分析 |
4.3.3 Mn~(4+)离子能级的晶场与格位占据分析 |
4.3.4 LaTiSbO_6:Mn~(4+)的发光热敏特性探究 |
4.3.5 LaTiSbO_6:Mn~(4+)的耐温耐湿性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 复合光纤的初步探索研究 |
5.1 具备余辉功能复合光纤的初步制备探究 |
5.1.1 引言 |
5.1.2 样品制备与表征 |
5.1.3 余辉发光锗酸盐玻璃的应用展示 |
5.1.4 纤芯大块玻璃的制备研究 |
5.1.5 下一步工作计划 |
5.2 具备温度传感功能复合光纤的前期复合探究 |
5.2.1 引言 |
5.2.2 样品制备与表征 |
5.2.3 LaTiSbO_6:Mn~(4+)与玻璃基质的复合设计 |
5.2.4 复合产品的光谱及温度传感性能检验 |
5.2.5 下一步工作计划 |
5.3 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(9)面向LCD背光显示/荧光铅检测应用若干玻璃/玻璃陶瓷的制备、结构与光学性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 LED显示技术 |
1.2.1 显示技术概述 |
1.2.2 LED背光源 |
1.2.3 LED显示用荧光转换材料 |
1.3 荧光铅检测技术 |
1.3.1 铅检测技术概述 |
1.3.2 铅离子荧光探针 |
1.4 本论文的研究内容及意义 |
第二章 宽色域LCD背光显示用NdF_3玻璃陶瓷高效带通滤光片 |
2.1 引言 |
2.2 可控析晶技术制备纳米结构NdF_3透明玻璃陶瓷滤光片 |
2.2.1 实验部分 |
2.2.1.1 材料合成 |
2.2.1.2 材料表征 |
2.2.1.3 理论背景 |
2.2.2 结果与讨论 |
2.2.2.1 微观结构分析 |
2.2.2.2 吸收特性和Judd–Ofelt分析 |
2.2.2.3 LED背光源原型器件封装和电致光谱分析 |
2.3 低温共烧技术制备具有Nd~(3+)滤光效果的玻璃陶瓷荧光片 |
2.3.1 实验部分 |
2.3.1.1 材料合成 |
2.3.1.2 材料表征 |
2.3.2 结果与讨论 |
2.3.2.1 微观结构分析 |
2.3.2.2 荧光性能分析 |
2.3.2.3 Nd~(3+)吸收特性分析 |
2.3.2.4 器件封装和电致发光性能分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 荧光比色型固相铅离子传感新策略——应力诱导玻璃表面CsPbBr_3晶化 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 材料合成 |
3.2.2 材料表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 铅敏玻璃及其应力诱导玻璃表面CsPbBr_3晶化 |
3.3.2 荧光光谱仪进行定量Pb~(2+)检测 |
3.3.3 智能手机进行定量/半定量Pb~(2+)检测 |
3.4 本章小结 |
第四章 总结与展望 |
4.1 总结 |
4.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
个人简历 |
(10)铂(Ⅱ)金属基超分子体系的可控组装与功能化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 超分子化学与组装 |
1.2 铂(Ⅱ)金属基构筑基元 |
1.2.1 铂金属基化合物简述 |
1.2.2 铂(Ⅱ)金属基化合物的光物理化学性质 |
1.2.3 铂(Ⅱ)金属基化合物的类型 |
1.3 铂(Ⅱ)金属基超分子组装 |
1.3.1 离散型组装体系 |
1.3.2 连续型组装体系 |
1.4 铂(Ⅱ)金属基超分子组装体的功能与应用 |
1.4.1 铂(Ⅱ)金属基超分子组装体的发光性质及其应用 |
1.4.2 铂(Ⅱ)金属基超分子组装体的光敏特性及其应用 |
1.4.3 铂(Ⅱ)金属基超分子组装体的带电性能及其应用 |
1.5 本论文的研究内容 |
参考文献 |
第2章 铂(Ⅱ)金属基超分子组装体的可控构筑及其在圆偏振发光领域的应用 |
2.1 课题的引入 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原料与试剂 |
2.2.2 组装单体的制备 |
2.2.3 仪器表征 |
2.2.4 数学模型与拟合 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 铂(Ⅱ)炔基化合物组装行为研究 |
2.3.2 超分子组装体的圆偏振发光性能研究 |
2.3.3 超分子共组装体的构筑及其能量转移行为研究 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第3章 铂(Ⅱ)金属基超分子凝胶的构筑及其发光性能的研究 |
3.1 课题的引入 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原料与试剂 |
3.2.2 凝胶因子的合成 |
3.2.3 仪器表征与样品制备 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 单组份自组装行为研究 |
3.3.2 双组份自组装行为研究 |
3.3.3 双组份超分子凝胶研究 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第4章 基于三联吡啶铂(Ⅱ)金属镊合体系的超分子聚合物的可控构筑及光功能化 |
4.1 背景介绍 |
4.2 线性超分子聚合物的制备与其近红外发光行为的研究 |
4.2.1 课题的引入 |
4.2.2 实验部分 |
4.2.2.1 原料与试剂 |
4.2.2.2 目标分子的合成 |
4.2.2.3 仪器表征与方法 |
4.2.2.4 络合常数的计算 |
4.2.3 结果与讨论 |
4.2.3.1 菱形组装体的构筑 |
4.2.3.2 主客体型共组装体的构筑 |
4.2.3.3 线性超分子聚合物的制备 |
4.2.3.4 超分子聚合物的近红外光发射特性 |
4.2.4 小结 |
4.3 超分子交联网络的可控构筑及其光敏性质的研究 |
4.3.1 课题的引入 |
4.3.2 实验部分 |
4.3.2.1 原料与试剂 |
4.3.2.2 超分子交联网络的单体合成 |
4.3.2.3 表征与方法 |
4.3.3 结果与讨论 |
4.3.3.1 模型化合物络合行为的研究 |
4.3.3.2 交联超分子聚合物的研究 |
4.3.3.3 超分子交联网络的光响应性研究 |
4.3.4 小结 |
参考文献 |
第5章 具有动力学陷阱特性的铂(Ⅱ)金属基超分子组装体的构筑及其光热转换性能的研究 |
5.1 课题的引入 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 原料与试剂 |
5.2.2 目标分子的合成 |
5.2.3 仪器表征与方法 |
5.2.4 光热效率计算 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 分子镊子(-)-1结构的测定 |
5.3.2 分子镊子(-)-1的光谱测试 |
5.3.3 分子镊子(-)-1动力学行为的研究 |
5.3.4 铂(Ⅱ)金属基分子镊子的光热特性 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第6章 结论与展望 |
致谢 |
攻读博士学位期间论文发表情况 |
四、改善环境质量de光功能玻璃(论文参考文献)
- [1]MAPbI3太阳能电池的界面钝化和光电特性的研究[D]. 张鹏. 合肥工业大学, 2021(02)
- [2]紫外线光功能化二氧化钛纳米管表面改性对钛种植体骨结合的影响[D]. 胡俊. 大连医科大学, 2021(01)
- [3]用于生物分析的光功能涂层的构建[D]. 曾易. 东南大学, 2021(02)
- [4]三维光功能抗蚀剂微纳结构的设计、加工及应用[D]. 王雅思. 湖南大学, 2020(02)
- [5]稀土光功能陶瓷的制备及其光学性质研究[D]. 武华君. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(01)
- [6]ZnO基薄膜制备及性能研究[D]. 仲召进. 大连交通大学, 2020(06)
- [7]光面晶体硅—陷光膜复合吸光结构的设计制造及性能研究[D]. 许志龙. 华侨大学, 2020
- [8]锰掺杂光功能材料及其复合光纤的探索研究[D]. 罗浩洋. 华南理工大学, 2020
- [9]面向LCD背光显示/荧光铅检测应用若干玻璃/玻璃陶瓷的制备、结构与光学性能研究[D]. 张力强. 福建师范大学, 2020(12)
- [10]铂(Ⅱ)金属基超分子体系的可控组装与功能化[D]. 高宗春. 中国科学技术大学, 2020(01)