本文關(guān)鍵詞：石墨烯等光學(xué)基片表面的鹽溶液浸潤(rùn)特性研究

  更多相關(guān)文章： 光學(xué)基片 接觸角 石墨烯 表面吸附 光學(xué)性質(zhì)

【摘要】：隨著光學(xué)技術(shù)的發(fā)展,光學(xué)基片的表面吸附特性尤其是鹽溶液的吸附特性的研究具有重要的應(yīng)用價(jià)值。通常的光學(xué)基片有金屬鋁、氟化鎂、氟化鈣、單晶硅、石英、藍(lán)寶石、鍺和硒化鋅等。本文利用接觸角測(cè)量?jī)x分別測(cè)量了濃度為5%、10%、15%、20%、25%、30%氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、硫酸鈉、硫酸鎂溶液和超純水在不同光學(xué)基片表面的接觸角。實(shí)驗(yàn)表明:(1)在不同材料基片表面的接觸角范圍是5°~20°,說(shuō)明經(jīng)過(guò)等離子清洗機(jī)充分清潔后,鹽溶液都能很好地潤(rùn)濕所選的基片表面,光學(xué)基片表現(xiàn)出很強(qiáng)的親水性;(2)接觸角隨著鹽溶液濃度的增大而增大;(3)接觸角隨著溶液粘度的增大而增大;(4)氯鹽的接觸角范圍基本都在5°~12°之間;硫酸鈉接觸角范圍是5°~20°而硫酸鎂是5°~9°;(5)硒化鋅的接觸角相對(duì)較大且?guī)缀醪浑S鹽溶液的濃度變化。石墨烯具有特殊的二維晶體結(jié)構(gòu)和良好的電學(xué)光學(xué)性質(zhì),預(yù)期能夠極大提升現(xiàn)有光學(xué)基片的性能,具有很高的應(yīng)用潛力。本文使用MS軟件計(jì)算不同個(gè)數(shù)水分子吸附在單層石墨烯的吸附特性,計(jì)算吸附能和各種光學(xué)性質(zhì)。得到的結(jié)論如下所示:第一、水分子在單層石墨烯表面的吸附能很小,并且主要是范德瓦爾斯相互作用,說(shuō)明這是一種物理吸附;第二、石墨烯是一種具有極高疏水性的平面材料;第三、水分子在石墨烯表面對(duì)石墨烯的電子結(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有作用;第四、吸附不同個(gè)數(shù)的水分子后對(duì)石墨烯的光學(xué)性質(zhì)有一定影響。其中吸附單個(gè)水分子后變化并不明顯,吸附2或3個(gè)水分子后吸收率和光電導(dǎo)率略有下降;折射率和消光率下降不明顯,說(shuō)明吸附水對(duì)石墨烯的透明度影響不大;介電函數(shù)的實(shí)數(shù)部分變化趨于平緩,虛數(shù)部分有明顯下降;能量損失增加。
【關(guān)鍵詞】：光學(xué)基片 接觸角 石墨烯 表面吸附 光學(xué)性質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TQ127.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 背景與意義9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 文章結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第二章 光學(xué)基片表面接觸角實(shí)驗(yàn)16-43
• 2.1 基片的清洗16-21
• 2.2 溶液的制備21-23
• 2.3 接觸角的測(cè)量23-29
• 2.3.1 接觸角的定義23-25
• 2.3.2 測(cè)量方法25-29
• 2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理與分析29-40
• 2.4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果29-37
• 2.4.2 誤差分析37-40
• 2.5 水滴在石墨烯上的接觸角40-43
• 第三章 石墨烯表面水分子吸附特性理論研究43-65
• 3.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)43-46
• 3.2 石墨烯的制取46-48
• 3.3 理論模擬研究48-64
• 3.3.1 計(jì)算方法49-52
• 3.3.2 結(jié)果和分析52-64
• 3.4 理論模擬小結(jié)64-65
• 第四章 總結(jié)和展望65-69
• 4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果65-66
• 4.1.1 接觸角實(shí)驗(yàn)結(jié)果65
• 4.1.2 石墨烯吸附水分子理論模擬結(jié)果65-66
• 4.2 實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題和對(duì)未來(lái)的展望66-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-75
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄75-76

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本文編號(hào)：572837