导读:本文包含了喷雾热分解论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:分解,超声,解法,薄膜,燃料电池,特性,结构。
喷雾热分解论文文献综述
刘国庆,焦高峰,徐晓燕,张胜楠,郑会玲[1]（2019）在《收集方式对喷雾热分解Bi-2223前驱粉末的影响》一文中研究指出采用国产喷雾热分解设备制备了Bi-2223前驱粉末,分别选用一步收集和分级收集热分解后的粉末,对不同方式收集的粉末进行了XRD分析、SEM观察以及ICP-AES分析,对比了粉末在相成份以及含量、外观形貌、粒径大小和元素原子配比等方面的差别,最终发现采用一步收集方式采集的粉末在相组成、成分均匀度以及原子配比方面均优于分级收集粉末,一步收集方式更适合于收集Bi-2223喷雾热分解粉末.(本文来源于《低温物理学报》期刊2019年02期）
贺梓淇[2]（2019）在《超声喷雾热分解法制备Sn掺杂ZnO薄膜及其性能研究》一文中研究指出氧化锌(ZnO)是一种具有宽禁带(约为3.37 eV)的优秀半导体材料,由于它具备激子束缚能(60 meV)大、光透过率高、介电常数低、温度稳定性好和易于掺杂等优点,在太阳能电池、表面声波器件、紫外探测器、低辐射玻璃、传感器及发光器件等领域都具有极大的应用前景。理论和实验研究结果都表明,掺杂可以有效地提高ZnO的光学性能、电性能和稳定性。目前,Sn掺杂ZnO薄膜研究较少,尤其是采用超声雾化热分解法制备Sn掺杂ZnO薄膜。本文以SnCl_2作为掺杂源,采用双源超声雾化热分解方法和技术,在不同生长条件下实现高质量Sn掺杂ZnO薄膜的可控生长,制备了掺锡氧化锌薄膜。其开展的研究工作主要有以下几点:1.研究了Sn掺杂的ZnO(ZSO)薄膜的沉积机理,利用超声喷雾热分解技术,通过控制衬底温度(425℃、450℃、475℃、500℃和525℃)、掺杂浓度(0at.%、1at.%、2at.%、3at.%、4at.%、5at.%、6at.%)和喷涂时间(8min、12min、16min、20min、24min、28min)3个生长条件,在玻璃基底上生长ZnO:Sn薄膜,并对生长完成的薄膜样品进行退火处理,以获得性能优良的Sn掺杂ZnO薄膜;2.利用XRD设备对薄膜样品的结晶性能进行表征,结果表明实验制备的Sn掺杂ZnO薄膜是沿(00L)方向择优生长的薄膜,且衬底温度,喷涂时间,掺杂浓度均不改变其晶体结构,但可改善其结晶性能;3.利用紫外-可见光分光光度计对ZnO:Sn薄膜的可见光透射率进行表征,并结合理论知识计算推导出其光学带隙,并采用接触角测试仪对ZnO:Sn薄膜的接触角进行测试及分析;通过实验研究和理论分析,得到的主要结果如下:1.掺杂浓度和喷涂时间等生长条件能够有效调控ZnO薄膜的光学带隙。随着衬底温度的增加,ZnO:Sn薄膜可见光的透过率逐渐降低,光学带隙表现出先增大后减小,再增大,最后减小的情况;随着掺杂浓度的增加,ZnO:Sn薄膜可见光透射率先升高,后降低,再升高,最后降低,掺杂后的紫外吸收都比未掺杂的紫外吸收度高,其光学带隙随着掺杂浓度的升高总体呈现增大的趋势,在3at.%的掺杂浓度下略微减小;随着喷涂时间的增加,薄膜可见光透过率降低,光学带隙也表现出先增大后减小,再增大,最后减小的情况;2.SEM结果表明,随着温度的升高,薄膜表面颗粒尺寸越来越大,在475℃与500℃时,大小均匀,薄膜表面致密平整。透射光谱测试结果表明在450℃的衬底温度下生长的薄膜可见光透射率达到了79%且具有较好的紫外线吸收率。3.通过采用接触角测试仪对ZnO:Sn薄膜的接触角进行测试及分析,其结果显示,Sn掺杂ZnO薄膜大部分样品呈现出不润湿的状态,具有较好的疏水性,在其实际使用过程中具有不易老化,使用周期长,自洁功能佳等优点。本文的研究结果表明,Sn掺杂对ZnO的光学性质具有较好的调控作用,在不同生长条件下可实现高质量Sn掺杂ZnO薄膜的可控生长,使其成为一种光学性能良好的透明导电氧化物薄膜材料,并对其开展实际应用研究提供有参考价值的数据基础和理论支撑。(本文来源于《西华师范大学》期刊2019-04-01）
殷振东[3]（2018）在《喷雾热分解法制备V_2O_5微球及其性能研究》一文中研究指出钒氧化物(V_2O_5)微球由于其独特的性能,如比能量高,特殊的层状结构,高稳定性,电化学活性和优异的热电性能等特点,被广泛应用于超级电容器、锂离子电池、催化剂及气敏等。喷雾热分解法具有易于控制的化学计量、产物纯度高、工艺相对简单及一步成型等优点,在合成金属氧化物粉体材料方面具有不可估量的工业化价值。以偏钒酸铵与稀氨水的混合液为前驱体溶液,使用喷雾热分解法大规模制备V_2O_5空心微球。同时,考察了制备过程中热分解温度、前驱体溶液浓度、进液速率及热处理等工艺条件对产物的微观形貌、结晶度、粒径尺寸及分布的影响。结果表明:高的热分解温度,较低的前驱体溶液浓度及适宜的进液速率可以制备出较好的V_2O_5微球。在800℃热分解温度下,浓度为0.017 mol L~(-1)的前驱体溶液以10 ml min~(-1)进液,制备出大量表面光滑、颗粒均匀(0.4-1.5μm)的V_2O_5空心微球。为了获得晶型结构完整、结晶度高、粉末颗粒形貌规则及具有较高比表面积的V_2O_5空心微球,将最佳条件制备的V_2O_5微球置于氮气氛围内,分别选取热处理温度为300、500、600℃,热处理时间为3 h进行热处理。在300℃和500℃热处理的粉末颗粒保持了原始粉末颗粒的球形和微米尺寸,但表面形貌变得粗糙。在预定温度(500℃)下的后处理有效地将微球壳变成宽度为100 nm和长度为500 nm的堆迭纳米棒且具有良好的结晶度。在600℃下热处理粉末颗粒,V_2O_5微球的微观形貌及结构已经被破坏。因此,500℃的热处理温度是后处理喷雾热分解制得的V_2O_5空心微球的最佳温度。当作为超级电容器的阴极材料时,对于不同的电解质溶液,在LiNO_3电解质溶液下,V_2O_5微球表现出良好的电容性行为;关于不同温度热处理V_2O_5微球的影响,500℃下热处理的V_2O_5微球表现出优异的比电容和更长的放电时间;关于电解质浓度的影响,观察到5 M的LiNO_3在1至5 M的电解质浓度测试范围内可以提供最佳的电化学性能。这是大量制备V_2O_5微球的有效方法,其具有量身定制的结构并可用于高性能储能材料。(本文来源于《郑州大学》期刊2018-05-01）
刘国庆,郝清滨,白利峰,郑会玲,张胜楠[4]（2018）在《喷雾热分解分级收集对Bi2223前驱粉末的影响》一文中研究指出采用喷雾热分解方法制备了Bi-2223前驱粉末,对不同收集容器中的粉末进行了SEM观察、XRD分析、TG-DTA分析以及ICP-AES分析,对比了不同收集器中的粉末在外观形貌、粒径大小、相组成以及含量、成相反应以及元素原子配比等方面的差别。最终发现采用分级收集的方法制备的前驱粉,不同收集容器中粉末在粒径大小、相组成、成相行为以及元素原子配比方面差别明显,且两种收集器中粉末各元素原子实际配比与原始设计配比相比,发生严重偏离,导致最终制备的粉末不适合制备Bi-2223带材。(本文来源于《低温与超导》期刊2018年01期）
李嘉辉[5]（2017）在《Cu_2ZnSn(S,Se)_4薄膜超声喷雾热分解法制备与特性研究》一文中研究指出铜锌锡硫(Cu_2ZnSnS_4,CZTS)具有合适的光学带隙和较高的光吸收系数,其组成元素来源丰富、环境友好且成本低廉,被认为是一种极具发展前景的新型薄膜太阳能电池吸光层材料,其制备技术也越来越受关注。论文针对当前直接溶液法制备CZTS薄膜存在的问题,提出了一种安全、无毒、均质、纯净、低成本的CZTS前驱体墨水,并对墨水特性、薄膜制备工艺以及薄膜特性进行了系统的研究,主要研究工作如下:以多硫化铵((NH_4)_2S)水溶液为单一溶剂,硫化亚铜(Cu_2S)、锌单质(Zn)和二硫化锡(SnS_2)为金属源配制出无机非联氨的多硫基CZTS前驱体墨水。分析原料的溶解机制,提取并鉴定各金属源的溶解产物。结果表明Cu_2S、Zn以及SnS_2溶解于多硫化铵后分别生成四硫铜铵(NH_4CuS_4)、硫化锌(ZnS)以及硫代锡酸铵((NH_4)_6Sn_3S_9·1.3H_2O)。采用NH_4CuS_4、多硫基配体-ZnS纳米晶以及SnS_2为金属源,并以硫化铵水溶液为单一溶剂,配制出CZTS前驱体墨水。研究结果表明NH_4CuS_4、多硫基配体-ZnS纳米晶、(NH_4)_6Sn_3S_9·1.3H_2O以及CZTS前驱体均具有较低的热解温度,对应的热解产物分别为CuS、ZnS、SnS_2和CZTS,从而验证了墨水用于制备CZTS的可行性。结合墨水的特性,搭建出一套超声喷雾热分解沉积系统,并将其应用于CZTS薄膜沉积。分析超声喷雾热分解沉积的物理过程,研究衬底温度和载气流量对沉积形貌的影响。研究结果表明,由于雾滴的表面张力随着温度的升高而减小,因此适当提高衬底温度能增大雾滴的铺展面积,从而有助于雾滴的蒸发和前驱体的及时分解,改善预制膜的致密性;当衬底温度过高时,莱顿弗罗斯特效应会使雾滴的铺展面积变小,导致预制膜的致密性变差。当采用低载气流量进行喷涂时,雾滴在衬底上的铺展面积较大,所沉积的预制膜致密性较好;当载气流量过大时,由于强喷气的降温作用,导致雾滴的铺展面积变小,预制膜的致密性下降。分别研究衬底温度、喷涂扫描速率以及退火氛围对CZTS薄膜特性的影响。衬底温度研究结果表明,由于240°C至360°C是CZTS前驱体热解的主要温度范围,在该温度范围内提高衬底温度能有效改善薄膜的结晶性和致密性;当衬底温度过高时,由于前驱体热解过于剧烈,导致薄膜的结晶性和致密性明显下降。喷涂扫描速率的研究表明,薄膜的结晶性及致密性均随着扫描速率的增加而得到改善。在低速扫描阶段,随着扫描速率的增加,薄膜结晶性和致密性的改善较为显着;当扫描速率达到一定值后,薄膜结晶性和致密性的改善不再明显。退火氛围的研究结果表明,尽管预制膜已具备单一相CZTS结构,但由于SnS和S具有较高的饱和蒸气压,导致无硫氛围退火时发生Sn、S元素损失。硫氛围退火能有效减小Sn、S元素的损失,抑制CZTS的分解,因此退火过程中增加硫氛围对薄膜的组分维持和结晶性改善是十分必要的。在CZTS前驱体墨水的基础上提出一种CZTSSe前驱体墨水,并通过所搭建的超声喷雾热分解沉积系统进行CZTSSe预制膜沉积,探讨了无硒氛围退火制备CZTSSe薄膜的机理。墨水采用硫化铵水溶液作为单一溶剂,NH_4CuS_4、多硫基配体-ZnS纳米晶、SnS_2分别作为铜、锌、锡源,以及硒单质作为硒源来配制。由于墨水中含有硒源,并且硒成分在预退火后能保留下来,因此可通过无硒氛围退火制备CZTSSe薄膜。当墨水的硒浓度从0.025 M增加至0.125 M时,薄膜的S/(S+Se)比值从0.88下降至0.39,带隙从1.43eV收窄至1.16 eV。(本文来源于《华南理工大学》期刊2017-10-18）
陈美娟,黄宇,李顺诚[6]（2017）在《盐辅助-超生喷雾热分解法合成中空Bi_2WO_6纳米微球去除NO的应用（英文）》一文中研究指出氮氧化物(简称NO_x,包括NO和NO_2等)是形成二次有机气溶胶的重要前体物,其存在会严重影响空气质量并危害人类健康.目前用于NO_x的去除的方法主要有过滤、物理吸附、热催化等.然而,这些技术存在高能耗及产生二次污染等缺点,严重制约其实际应用.近年来,光催化技术作为一种有效处理NO_x的环保技术,因其具备在常温下高效处理低浓度NO_x(大气污染浓度水平)的优点而获得广泛关注.最近,Bi_2WO_6光催化剂因其独特的层状结构以及特有的催化性质,表现出良好的可见光催化性能.Bi_2WO_6光催化性能与催化剂的形貌及尺寸大小密切相关,目前报道的Bi_2WO_6的形貌有片状、颗粒状、花状、中空微球等.其中,由小纳米颗粒堆积成的中空Bi_2WO_6微球因其大的比表面积和高的荷质传输速率,表现出显着优于其它形貌的光催化性能.目前已有少量关于中空结构Bi_2WO_6微球的制备方法的报道,这些方法均需引入纳米球状的"核"作为模板,并在其上生长Bi_2WO_6胶体颗粒,然后去除"核",从而得到中空结构.譬如,Shang等采用碳纳米球作为"核"制备出Bi_2WO_6微球,再通过煅烧手段去除碳"核".Thillai与合作者用硅球作为"核",为了得到中空结构Bi_2WO_6微球,用NaOH将硅"核"刻蚀.然而这类方法均涉及到复杂的制备过程和高昂的运行成本.超生喷雾热分解法是一种常见的制备尺寸可控的纳米球的方法.在之前的工作中,本研究组成功使用超声喷雾热解法制备出具有优良光催化活性的Bi_2WO_6实心微球.我们首次加入NaCl盐为模板,使用简单的超声喷雾热分解方法制备出具有中空结构的Bi_2WO_6微球光催化剂,合成过程无需采用复杂的除"核"手段.一系列表征表明:该微球由直径为41-148 nm的纳米片自组装而成,并在表面形成了不均匀分布的孔结构;并对Bi_2WO_6中空微球的生长机制做了详细的研究,考察了所制备Bi_2WO_6催化剂去除NO的效率.生长机制研究结果表明,NaCl盐在中空Bi_2WO_6微球的形成过程中发挥着关键性作用:(1)NaCl盐溶液在超生喷雾热分解法的高温过程中形成NaCl单晶并作为"核"模板,参与中空Bi_2WO_6微球的形成;(2)Na~+离子有助于Bi_2WO_6微球的微结构-纳米片的生长;(3)Cl~-离子有利于Bi_2WO_6微球表面微孔的形成;(4)NaCl模板水洗后留下中空结构的Bi_2WO_6微球;(5)NaCl盐也充当着多孔诱发剂,其水洗溢出过程会造成Bi_2WO_6微球表面的孔结构.性能测试表明,以NaCl盐为模板所制备的中空Bi_2WO_6微球表现出优异的光催化性能,其在模拟太阳光下去除NO的效率是未添加模板的1.7倍、以KCl为模板的1.5倍、以Na_2SO_4为模板的1.2倍.BET和DRS分析表明,中空结构Bi_2WO_6微球具有大的比表面积和高的可见光吸收,对提高催化性能起到重要作用.ESR测试结果表明,·OH和·O_2~-是中空Bi_2WO_6微球的光催化反应过程的主要活性物种,·O_2~-的产生有助于提高光催化剂降解NO的耐受性.(本文来源于《催化学报》期刊2017年02期）
蔡雅欣[7]（2015）在《超声喷雾热分解法制备ZnO基纳米薄膜及其特性研究》一文中研究指出在诸多的纳米材料中，ZnO作为一种直接带隙宽禁带半导体材料，具有优异的电、光和磁等性能，被广泛地应用于各个领域，尤其是在光电器件和气体传感器领域。大量研究证明，器件的性能与材料的结构与微观形貌密切相关。所以，不同尺寸和形貌的ZnO纳米结构已经通过各种物理化学方法制备而成。一维（1D）的ZnO纳米结构具有高的比表面积、大的活性位点密度以及优异的物理化学特性，被认为是制作微观纳米级光电器件和气体传感器的优质材料。另一方面，由低维的ZnO纳米材料和其他氧化物组装而成的分层、多孔及空心结构的复合氧化物作为气体传感器的敏感层可以显着提高气敏性能。为了制备大面积的分等级结构纳米薄膜，本论文采用简单的超声喷雾热分解法，在玻璃衬底上原位合成出一维ZnO纳米棒，并以此为模板二次生长制备出分等级结构ZnO/SnO2、ZnO/ZnFe2O4纳米薄膜。具体研究内容如下：1）采用简单的超声喷雾热分解法制备出一维ZnO纳米棒阵列，ZnO纳米棒的长度约为9μm。通过改变反应时间控制纳米棒的长度，由此获得了样品的形态演化趋势，进而给出了一种可能的ZnO纳米棒生长机制。另外，我们还测试了在室温下的光致发光谱，测试结果表明所制备的ZnO纳米棒阵列光致发光谱是由一个强紫外发射峰和一个宽的绿光发射峰组成。2）通过两步超声喷雾热分解法制备了中空圆梳状ZnO/SnO2复合敏感材料，并构建了高性能乙醇气体传感器。ZnO/SnO2分等级纳米结构是由ZnO纳米棒和二次生长的纳米线组成。在纳米线生长过程中，ZnO纳米棒的内部变成中空结构。通过TEM表征发现，二次生长的纳米线是由ZnO和SnO2两种材料共同组成的。由内而外的奥斯特瓦尔德熟化机理可以解释这种空心纳米结构的形成。气敏特性结果显示，以所制备的ZnO/SnO2为敏感材料的传感器在275℃对100ppm的乙醇响应值达到10。3）为了提升ZnO纳米棒阵列的气敏特性，我们通过简单的两步合成法构筑了分等级结ZnO/ZnFe2O4纳米森林，将制备的ZnO纳米棒浸渍在0.2M的FeSO4溶液中再经过烘干烧结后得到。气敏测试结果表明，与单一ZnO纳米棒阵列相比，分等级结构ZnO/ZnFe2O4对乙醇有更高的灵敏度和更快速的响应。综上所述，本论文采用超声喷雾热分解法在石英衬底上制备出一维有序的ZnO纳米棒阵列。为了进一步提升ZnO纳米棒的气体传感特性，我们采用半导体复合技术对敏感材料进行了改性，制备出分等级结构ZnO/SnO2和ZnO/ZnFe2O4复合氧化物。复合后的材料对100ppm乙醇的灵敏度与单一材料相比，其灵敏度得到明显提升。异质结的势垒高度在不同气氛中的变化可能是复合氧化物传感性能提升的主要原因。(本文来源于《吉林大学》期刊2015-06-01）
侯新刚,南宁,李菲,马路,黄飞宇[8]（2015）在《喷雾闪速热分解法制备LiCoPO_4工艺》一文中研究指出以锂盐、钴盐、磷酸盐为原料,以柠檬酸为碳源,采用喷雾闪速分解法制备锂离子电池正极材料LiCoPO_4粉体.研究前驱体溶液体系、喷雾闪速热分解温度、前驱体溶液浓度、热处理温度对锂离子电池正极材料LiCoPO_4粉体结构组分和微观形貌的影响.粉体结构组分和微观形貌通过XRD、SEM表征.结果表明:采用硝酸盐体系、选择前驱体浓度0.2mol/L、闪速热分解温度400℃、热处理温度600℃、热处理时间6h,可得到晶型完整、粒度分布均匀的实心球体LiCoPO_4.(本文来源于《兰州理工大学学报》期刊2015年01期）
聂怀文,袁春,刘雪娇,陈国义,王绍荣[9]（2014）在《喷雾热分解法制备(La_(0.8)Sr_(0.2))_(0.95)MnO_3阴极粉体的研究》一文中研究指出喷雾热分解法具有工艺较为简单、制备的粉体颗粒组分分布均匀、分散性良好、形貌易于控制,可连续生产等突出优点。本实验采用超声喷雾热分解法制备了LSM((La_(0.8)Sr_(0.2))_(0.95)MnO_3)阴极粉体,重点考察了反应物溶液浓度、热分解温度等主要影响因素对产物颗粒形貌的影响,并对制备的LSM粉体的相结构、颗粒大小、形貌、电导率等进行了表征。实验发现,通过改变喷雾热分解时的反应物(相应的硝酸盐溶液)流量、载气流量等参数,得到的LSM粉体的颗粒大小和形貌在一定范围内可以调整。在反应物溶液浓度(物质浓度)为0.5mol/L,热分解温度270℃下可制得初始粉体,经800℃煅烧可得LSM粉体。XRD结果表明,得到的LSM粉体是纯相钙钛矿结构。电导率测量结果表明,与固相反应法制得的LSM粉体结果一致。(本文来源于《第17届全国固态离子学学术会议暨新型能源材料与技术国际研讨会论文集》期刊2014-08-02）
白茹[10]（2014）在《喷雾热分解制备La_(0.8)Sr_(0.2)Ga_(0.8)Mg_(0.2)O_(3-δ)的粉末特性与燃料电池性能》一文中研究指出固体氧化物燃料电池(SOFC)相较于其它发电系统而言拥有高能量转化效率,低污染,纯固态结构等许多优势,近年来逐渐成为了燃料电池研究领域的热点。Y2O3掺杂ZrO2(YSZ)电解质材料只有在高温下(～1000℃)才具有高的离子电导率,使得SOFC系统应用受到了限制。拥有钙钛矿结构的掺杂LaGaO3材料在中等温度下就具有很高的离子电导率,使得它成为SOFC电解质材料的一个很好的选择。已有研究证明,Sr,Mg掺杂LaGaO3材料是一种非常有前景的电解质材料,有望代替一直以来广泛应用的二氧化锆基电解质材料。本研究选择超声波喷雾热分解法来合成La0.8Sr0.2Ga0.sMg0.2O3-δ前躯体粉末。分析初始溶液浓度与制得前驱体粉末物相和微观组织之间的关系。通过X射线衍射仪分析粉体的相组成,微观组织和结构,使用扫描电子显微镜观察和测量前驱体粉末的平均粒径尺寸及其分布。研究不同初始溶液浓度对制得粉末特性的影响以及初始溶液浓度与电解质相对密度之间的关系,并分析其烧结性能。最后使用Pt作为电池阴、阳极材料,与经过最佳温度烧结后的LSGM电解质组成单电池,测试其燃料电池性能。采用喷雾热分解法成功制备了LSGM前驱粉体。LSGM前驱体粉末的XRD图谱中显示,除了钙钛矿相LaGaO3之外,还存在SrLaGa307,SrLaGao4和La4Ga209等杂相。经800℃煅烧后的粉末XRD图谱中的物相没有发生大的变化,但煅烧后的粉末中由于钙钛矿相成分的增多,杂质相与钙钛矿相峰的相对强度发生了变化;1450℃高温烧结后的检测结果则显示为纯净的LSGM相。从SEM照片中可以看出,所有的LSGM前躯体粉末均为球形,且粉末形态与初始溶液浓度之间并无显着关系。粉末平均粒径分布在0.57到1.19μm之间,粉末平均尺寸随着初始溶液浓度增大而增大。所制备的LSGM电解质片的相对密度均在90%以上,与初始溶液浓度之间没有明显的相互影响关系。而经不同温度下烧结后得到的电解质片,其密度在1450℃时达到最大值。说明1450℃左右为适合的LSGM材料的烧结温度。以Pt作为阴阳极材料,在800℃下测试其燃料电池性能。测得单电池开回路电压为1.1V左右,与理论值相当。单电池最大能量密度为72.07mW/cm2。选择他人的相关研究结果与本实验结果进行对比分析可知,对阴阳极材料进行优化选材,开发与LSGM材料各方面条件相匹配的阴阳极材料,以LSGM作为电解质的单电池性能还将进一步得到优化和提高。(本文来源于《西安理工大学》期刊2014-06-30）
喷雾热分解论文开题报告
（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：
氧化锌(ZnO)是一种具有宽禁带(约为3.37 eV)的优秀半导体材料,由于它具备激子束缚能(60 meV)大、光透过率高、介电常数低、温度稳定性好和易于掺杂等优点,在太阳能电池、表面声波器件、紫外探测器、低辐射玻璃、传感器及发光器件等领域都具有极大的应用前景。理论和实验研究结果都表明,掺杂可以有效地提高ZnO的光学性能、电性能和稳定性。目前,Sn掺杂ZnO薄膜研究较少,尤其是采用超声雾化热分解法制备Sn掺杂ZnO薄膜。本文以SnCl_2作为掺杂源,采用双源超声雾化热分解方法和技术,在不同生长条件下实现高质量Sn掺杂ZnO薄膜的可控生长,制备了掺锡氧化锌薄膜。其开展的研究工作主要有以下几点:1.研究了Sn掺杂的ZnO(ZSO)薄膜的沉积机理,利用超声喷雾热分解技术,通过控制衬底温度(425℃、450℃、475℃、500℃和525℃)、掺杂浓度(0at.%、1at.%、2at.%、3at.%、4at.%、5at.%、6at.%)和喷涂时间(8min、12min、16min、20min、24min、28min)3个生长条件,在玻璃基底上生长ZnO:Sn薄膜,并对生长完成的薄膜样品进行退火处理,以获得性能优良的Sn掺杂ZnO薄膜;2.利用XRD设备对薄膜样品的结晶性能进行表征,结果表明实验制备的Sn掺杂ZnO薄膜是沿(00L)方向择优生长的薄膜,且衬底温度,喷涂时间,掺杂浓度均不改变其晶体结构,但可改善其结晶性能;3.利用紫外-可见光分光光度计对ZnO:Sn薄膜的可见光透射率进行表征,并结合理论知识计算推导出其光学带隙,并采用接触角测试仪对ZnO:Sn薄膜的接触角进行测试及分析;通过实验研究和理论分析,得到的主要结果如下:1.掺杂浓度和喷涂时间等生长条件能够有效调控ZnO薄膜的光学带隙。随着衬底温度的增加,ZnO:Sn薄膜可见光的透过率逐渐降低,光学带隙表现出先增大后减小,再增大,最后减小的情况;随着掺杂浓度的增加,ZnO:Sn薄膜可见光透射率先升高,后降低,再升高,最后降低,掺杂后的紫外吸收都比未掺杂的紫外吸收度高,其光学带隙随着掺杂浓度的升高总体呈现增大的趋势,在3at.%的掺杂浓度下略微减小;随着喷涂时间的增加,薄膜可见光透过率降低,光学带隙也表现出先增大后减小,再增大,最后减小的情况;2.SEM结果表明,随着温度的升高,薄膜表面颗粒尺寸越来越大,在475℃与500℃时,大小均匀,薄膜表面致密平整。透射光谱测试结果表明在450℃的衬底温度下生长的薄膜可见光透射率达到了79%且具有较好的紫外线吸收率。3.通过采用接触角测试仪对ZnO:Sn薄膜的接触角进行测试及分析,其结果显示,Sn掺杂ZnO薄膜大部分样品呈现出不润湿的状态,具有较好的疏水性,在其实际使用过程中具有不易老化,使用周期长,自洁功能佳等优点。本文的研究结果表明,Sn掺杂对ZnO的光学性质具有较好的调控作用,在不同生长条件下可实现高质量Sn掺杂ZnO薄膜的可控生长,使其成为一种光学性能良好的透明导电氧化物薄膜材料,并对其开展实际应用研究提供有参考价值的数据基础和理论支撑。
（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。
喷雾热分解论文参考文献
[1].刘国庆,焦高峰,徐晓燕,张胜楠,郑会玲.收集方式对喷雾热分解Bi-2223前驱粉末的影响[J].低温物理学报.2019
[2].贺梓淇.超声喷雾热分解法制备Sn掺杂ZnO薄膜及其性能研究[D].西华师范大学.2019
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