本文關(guān)鍵詞：含Au系列納米晶玻璃的制備及其三階非線性的研究

  更多相關(guān)文章： 溶膠-凝膠 Au納米晶 鈉硼硅玻璃 雙金屬 Z掃描 三階非線性

【摘要】：金屬納米顆粒復(fù)合材料不僅在納米技術(shù)、生物、催化科學等領(lǐng)域具有應(yīng)用價值,由于其優(yōu)異的線性及非線性特性,目前其在非線性光學領(lǐng)域的研究也成為一個熱點。尤其是光學透過好的塊體納米復(fù)合材料,在非線性光電器件方面表現(xiàn)出誘人的前景。本文的工作是結(jié)合溶膠-凝膠(Sol-gel)與氧化還原氣氛控制熱處理工藝,制備了一系列含金(Au)、金屬氧化物(NiO)、雙金屬納米顆粒(如Au/Ni、Au/Cu)摻雜的鈉硼硅(Na_2O-B_2O_3-SiO_2)玻璃,并對這些納米玻璃復(fù)合材料進行表征分析,主要研究內(nèi)容如下:1.通過溶膠-凝膠和氣氛控制的方法合成了Au納米顆粒摻雜的塊體、透明的鈉硼硅玻璃。采用傅立葉變換紅外(FTIR)光譜儀收集了樣品在燒結(jié)過程中的表面基團變化信息。通過X射線粉末衍射儀(XRD)和透射電子顯微鏡(TEM)表征了玻璃中金納米晶的微觀結(jié)構(gòu)特點。同時,我們用Z掃描(Z-scan)技術(shù)研究了玻璃在800 nm波長處,單脈沖能量為1μJ,脈沖持續(xù)時間190 fs,重復(fù)頻率為20 Hz條件下的三階非線性光學性質(zhì)。該玻璃顯示出非線性飽和吸收和自聚焦的非線性折射行為,其三階非線性光學極化率χ~((3))約為1.7×10~(-14) esu。2.通過溶膠-凝膠和氧化還原氣氛控制熱處理的方法合成了含貴金屬-過渡金屬雙金屬元素的Au/NiO及Au/Ni納米顆粒摻雜的鈉硼硅玻璃。采用XRD,TEM和HRTEM分析了納米顆粒在玻璃中的微觀結(jié)構(gòu),用X射線光電子能譜(XPS)分析了摻雜元素的價態(tài)信息。發(fā)現(xiàn)在氧化(O_2)和還原(H_2)條件下都能形成Au納米顆粒,但含Ni納米晶卻呈現(xiàn)出不同的結(jié)構(gòu)和價態(tài)信息。兩種玻璃樣品的三階非線性光學性質(zhì)是用Z-scan技術(shù)(800 nm,190 fs,1μJ,20 Hz)進行研究的。結(jié)果表明,兩種玻璃分別表現(xiàn)出相反的非線性吸收,以及相似的自聚焦的非線性折射行為,非線性光學極化率χ(3)分別為2.6×10~(-14)和8.7×10~(-13) esu。3.通過溶膠-凝膠和不同時間的還原氣氛控制熱處理的方法合成了雙金屬元素Au/Cu納米顆粒摻雜的紅色透明的鈉硼硅玻璃。采用XRD,TEM和HRTEM分析了納米顆粒在玻璃中的微觀結(jié)構(gòu),用XPS分析了Au和Cu元素的價態(tài)信息。同時,我們用Z-scan技術(shù)(800 nm,190 fs,1μJ,20Hz)研究了玻璃樣品在波長800 nm處的三階非線性光學性質(zhì)。玻璃樣品均表現(xiàn)出反飽和吸收的非線性吸收和自聚焦的非線性折射行為。最大的非線性光學極化率χ~((3))為5.4×10~(-14) esu。
【關(guān)鍵詞】：溶膠-凝膠 Au納米晶 鈉硼硅玻璃 雙金屬 Z掃描 三階非線性
【學位授予單位】：溫州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ171.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-28
• 1.1 非線性光學的研究意義12
• 1.2 非線性光學的發(fā)展12-13
• 1.3 非線性光學的理論概述13-14
• 1.4 三階非線性光學的測試方法14-17
• 1.4.1 簡并四波混頻法14
• 1.4.2 光克爾效應(yīng)14-15
• 1.4.3 Z-掃描法15-17
• 1.5 納米材料的非線性研究進展17-23
• 1.5.1 含Au納米材料的非線性研究現(xiàn)狀17-20
• 1.5.2 含雙納米顆粒材料的非線性研究現(xiàn)狀20-23
• 1.6 本論文研究的意義和主要內(nèi)容23-28
• 第二章 Au納米顆粒鈉硼硅玻璃的制備和三階光學非線性研究28-42
• 2.1 引言28-29
• 2.2 實驗內(nèi)容29-33
• 2.2.1 實驗試劑與儀器29-31
• 2.2.2 實驗步驟31-33
• 2.3 表征33-40
• 2.3.1 紅外光譜(FT-IR)分析33-34
• 2.3.2 X射線粉末衍射(XRD)分析34-35
• 2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)分析35-36
• 2.3.4 紫外-可見吸收光譜(UV-vis)分析36-37
• 2.3.5 三階光學非線性(Z-scan)分析37-40
• 2.4 小節(jié)40-42
• 第三章 含Au，Ni納米顆粒鈉硼硅玻璃的制備和三階光學非線性的研究42-56
• 3.1 引言42-43
• 3.2 實驗內(nèi)容43-46
• 3.2.1 實驗試劑與儀器43-44
• 3.2.2 實驗步驟44-46
• 3.3 表征46-54
• 3.3.1 X射線粉末衍射(XRD)分析46-48
• 3.3.2 透射電子顯微鏡(XRD)分析48-50
• 3.3.3 X射線光電子能譜圖(XPS)分析50-51
• 3.3.4 三階光學非線性(Z-scan)分析51-54
• 3.4 小結(jié)54-56
• 第四章 含Au，，Cu納米顆粒鈉硼硅玻璃的制備和三階非線性研究56-68
• 4.1 引言56-57
• 4.2 實驗內(nèi)容57-60
• 4.2.1 實驗試劑與儀器57-58
• 4.2.2 實驗步驟58-60
• 4.3 表征60-67
• 4.3.1 X射線衍射(XRD)分析60-62
• 4.3.2 透射電子顯微鏡(TEM)分析62
• 4.3.3 X射線光電子能譜圖(XPS)分析62-63
• 4.3.4 三階光學非線性(Z-scan)分析63-67
• 4.4 小結(jié)67-68
• 第五章 結(jié)論與展望68-72
• 5.1 結(jié)論68-69
• 5.2 未來的工作方向69-72
• 參考文獻72-86
• 致謝86-88
• 碩士期間已發(fā)表的論文88-90
• 參與科研項目90

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 伍三華;徐英明;張柏林;;堿基腺嘌呤與胸腺嘧啶在Au(111)電極上的共吸附[J];分析化學;2009年11期

2 寧遠濤;;Au與Au合金材料近年的發(fā)展與進步[J];貴金屬;2007年02期

3 方芳,王英,張效巖,張亞非;Au納米粒子在有機溶劑中的電導行為[J];高等學校化學學報;2004年10期

4 翟秋閣;司學芝;李海軍;馬萬山;;硫氰酸銨-氯化十六烷基吡啶-水體系浮選分離Au(Ⅲ)的研究[J];光譜實驗室;2011年01期

5 崔夢楠;楊曉寧;;超臨界CO_2中表面鈍化Au納米粒子的分子動力學模擬[J];南京工業(yè)大學學報(自然科學版);2013年03期

6 賈美林,李常艷,胡瑞生,沈岳年;負載型Au催化劑的研究進展[J];內(nèi)蒙古石油化工;2004年01期

7 張冬柏,齊利民,程虎民,馬季銘;液晶模板法制備Au納米線[J];高等學�；瘜W學報;2003年12期

8 黃杉生,殷月芬,王柯敏,何曉曉,鐘桐生;基于Au納米通道膜的生物分離新方法在蛋白質(zhì)分離中的應(yīng)用[J];高等學�；瘜W學報;2004年12期

9 矯玉秋;趙昆;;雙核Au配合物激發(fā)態(tài)性質(zhì)的理論研究[J];光學技術(shù);2008年S1期

10 潘路;王鳳武;張祖德;;鹽酸胍與溴化十六烷基吡啶從堿性氰化液中萃取Au(I)[J];過程工程學報;2008年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 刁鵬;侯群超;張琦;;Au納米粒子在微電極表面的電化學區(qū)域化組裝[A];第十三次全國電化學會議論文摘要集（下集）[C];2005年

2 林莉莉;裴祖奎;汪宏;謝兆雄;;方酸在Au(111)面上的自組裝[A];中國化學會第27屆學術(shù)年會第04分會場摘要集[C];2010年

3 林菊芳;蔣勵;王玫;劉榮;溫中偉;鹿心鑫;朱通華;;Au活化箔在組合材料上活化反應(yīng)率研究[A];第十四屆全國核電子學與核探測技術(shù)學術(shù)年會論文集（上冊）[C];2008年

4 劉佩芳;陶芝勇;;電沉積Au和Pt納米顆粒對外球反應(yīng)的粒度效應(yīng)[A];第十三次全國電化學會議論文摘要集（下集）[C];2005年

5 姜婷婷;王威;李振宇;王兆杰;王策;;聚吡咯/二氧化鈦/Au納米纖維在室溫下檢測低濃度氨氣[A];中國化學會第28屆學術(shù)年會第4分會場摘要集[C];2012年

6 吳暢書;藍可;孟續(xù)軍;;Au材料輻射燒蝕的數(shù)值模擬研究[A];第五屆全國青年計算物理學術(shù)交流會論文摘要[C];2008年

7 張光華;孫昌梅;曲榮君;張盈;;聚苯乙烯負載氨基甘油對水中Au(Ⅲ)的吸附性能研究[A];2011年全國高分子學術(shù)論文報告會論文摘要集[C];2011年

8 夏慧娟;孔凡紅;張軍;王淑榮;吳世華;;Au摻雜的WO_3的氣敏性研究[A];中國化學會第26屆學術(shù)年會納米化學分會場論文集[C];2008年

9 李影;金超;祖連海;秦瑤;楊金虎;;超長Au納米線的簡單快速合成及其過氧化氫檢測研究[A];中國化學會第29屆學術(shù)年會摘要集——第04分會：納米生物傳感新方法[C];2014年

10 王濤;徐琳;壽恒;寇元;;可溶性Au納米粒子催化一氧化碳氧化[A];中國化學會第26屆學術(shù)年會綠色化學分會場論文集[C];2008年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 本報通訊員 陳鎩〈藿

本文編號：767560