中空二氧化硅纳米粒子制备减反射薄膜的研究

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1、DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyforMasterDegreeofScience⑧ST叨DYONANTⅡ冱FLECTl0NCOATINGSPREPAREDBYHOLLOWSILICANANOPARTICLESSubmittedbyChenXuelianSupervisedervlseO119vVJiangChunyueCollegeofChemicalEngineeringandMaterialsScience’’’’eiiang177iver

2、sityofTechnologyLhelangUnlversl1ectmologyHangzhou，P．R．ChinaApril，2014浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：擘魁日期：砸纱如习

3、日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密口√。(请在以上相应方框内打“√”)日期：7唯』月习日日期：j。f哗r月7日踅纥彩Z衔么卯_一名签者师作导中空二氧化硅纳米粒子制备减反射薄膜的研究摘要本研究采用中空二氧

4、化硅纳米粒子制备单层、双层和三层减反射薄膜，有效减少了玻璃基质表面的反射率，主要研究内容如下：以正硅酸乙酯(TEOS)为壳层材料，聚丙烯酸(PAA)为成核材料，以传统的Stober水解法为基础制备中空二氧化硅纳米粒子，以氨水作为引发剂，通过改变TEOS和PAA的用量精确调控中空二氧化硅纳米粒子的空腔体积分率和粒径，用透射电镜(TEM)观察中空二氧化硅纳米粒子的核壳结构，用激光粒度仪测量中空二氧化硅纳米粒子的平均粒径。根据单层膜、双层膜、三层膜的膜系设计的理论厚度和折射率选择具有合适粒径和空腔体积分率的中空二氧化硅纳米

5、粒子，采用自组装法制备了单层、双层和三层减反射薄膜。主要研究了自组装次数、中空二氧化硅纳米粒子分散液的pH值以及中空二氧化硅纳米粒子的粒径和空腔体积分率对减反射薄膜透光率的影响。通过酸洗工艺，将自组装次数由10次减少为2次，简化了涂膜的工艺条件。用紫外．可见分光光度计测试单层减反射薄膜在350．800nm波长范围内的透光率；用紫外．可见．近红外分光光度计测试双层减反射薄膜在350．1500nm波长范围内的透光率和三层减反射薄膜在350—2000nm波长范围内的透光率，用扫描电镜(SEM)观察减反射薄膜的表面形貌，用椭

6、偏仪测量减反射薄膜的折射率和厚度。研究结果发现，在最佳工艺条件下制备的单层减反射薄膜在最佳波长(L=520nm)处可将玻璃的透光率由91．6％提高到98．1％，在400．800nm波长范围内将玻璃的透光率提高了5％以上；双层减反射薄膜在400．1500nm波长范围内将玻璃的透光率提高5％以上；三层减反射薄膜在400—2000hm波长范围内将玻璃的透光率提高5％以上。关键词：中空二氧化硅纳米粒子，自组装法，减反射薄膜，透光率ⅡSTUDYONANTIREFLECTIONCOATINGSPREPAREDBYHOLLOWSI

7、LICANANOPARTICLESABSTRACTInthisresearch，thesingle—layer,double—layer,andthree-layerantireflectioncoatingswerepreparedbyhollowsilicananoparticles，thereflectivityoftheglasssubstratesurfacewasreducedeffectively,andthemainresearchcontentsisasfollows：Usingtetraethyl

8、orthosilicate(TEOS)astherawmaterialandpolyacrylicacid(PAA)asthenucleatingmaterial，hollowsilicananoparticlesweresynthesizedonthebasisofthetraditionalmethodofStober，theprepara