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《纳米金膜对巯基化合物的吸附特性研究_姜先果》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、DOI:10.13873/j.1000-97872008.01.0012008年第27卷第1期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)39纳米金膜对巯基化合物的吸附特性研究姜先果,诸富根(华东理工大学材料科学与工程学院,上海200237)摘要:纳米薄膜由于表面的高活性而具有一些特殊的性能,气敏特性就是最主要的性质之一。纳米金膜在吸附巯基化合物后,金膜的平面电阻会发生相应的变化。实验中,以真空离子溅射镀膜法在不同基材表面溅镀一层约15nm厚的金薄膜,通过桥式测量电路,研究了金膜吸附丙硫醇挥发气体后,由于平面
2、电阻改变而引起的电流变化的规律和相关的影响因素。实验数据表明:纳米金膜能够对体积分数为20×-610的硫醇气体产生明显响应。关键词:纳米金膜;吸附;巯基;平面电阻中图分类号:TB34文献标识码:A文章编号:1000-9787(2008)01-0039-02ResearchonadsorptioncharacterofnanogoldfilmtosulphydrylcompoundJIANGXian-guo,ZHUFu-gen(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,EastChinaUniversityofScien
3、ceandTechnology,Shanghai200237,China)Abstract:Nano-filmhasmanyspecialcharactersforitshighlysurfaceactivity,oneofwhichisthegas-sensitivity.Thein-planeresistivityofnanogoldfilmcanbechangedafteritadsorbedsulphydrylcompounds.Intheexperimentnanogoldfilmwhosethicknessisabout15nmondiffe
4、rentsubstratesisgotbyionsputtering,andthechangingruleofcurrenttothegoldfilmisresearchedbyvirtueofbridge-testingcircuitwhenthefilmadsorbedn-propanethiol.Experimentaldatashowsthatnanogoldfilmcandetectverylowvolumefractionofgas,whichisabout-620×10only.Keywords:nanogoldfilm;adsorptio
5、n;sulphydryl;in-planeresistivity0引言膜上的吸附被认为是巯基在金原子表面发生了自组装。通纳米薄膜是指由尺寸在纳米量级的晶粒(或颗粒)构过研究发现,硫醇在金表面形成的分子自组装单层膜的结构成的薄膜,或将纳米晶粒镶嵌于某种薄膜中构成的复合膜包括三部分:硫头基团,它和基体金之间形成了硫基金属键;(如Ge/SiO2,将Ge镶嵌于SiO2薄膜中),以及每层厚度在碳氢链,例如:烷基(CH2)它以垂直的角度形成具有R30°格纳米量级的单层或多层膜,有时也称为纳米晶粒薄膜和纳子结构的紧致层;末端基团,如,-CH3,-CF3,-COOH等,
6、[4][1]它决定了分子单层膜的性能。米多层膜。纳米薄膜特性之一的气敏特性指的是一些纳米金膜在吸附了巯基气体之后,硫头基和金原子之纳米薄膜借助于其大的比表面积或大量表面微观活性中心间电子密度的转移使金膜的平面电阻发生了相应的变化。(如不饱和键等),对特定气体进行物理吸附和化学吸附的ZhangYumo,RogerTH认为金膜平面电阻的变化只和金膜[2]性质。吸附气体的巯基有关,而被吸附分子的其他非键合部分影纳米薄膜的气敏特性可用来制作气体传感器,目前,研[5]响很小。[3]究最多的纳米气敏薄膜是SnO2超微粒膜。这种膜的吸利用高灵敏度的检流计可以检测出金膜
7、电阻变化而形附性比较好,但是,它的制作却相当麻烦,需要在合成材料成的电流,陈徐荣等人研究了玻璃基材上的纳米金膜吸附时通过化学计量比的偏离和杂质缺陷制成。硫化氢气体的变化规律[6]。同时,纳米金膜的制作比气敏随着纳米膜研究的深入,巯基化合物(R—SH)在纳米金薄膜SnO2要简单得多,可以采取溅射的方法,通过控制溅膜表面的吸附被越来越多的学者所重视。巯基化合物在金射时间来控制金膜的厚度。收稿日期:2007-07-1840传感器与微系统第27卷本文研究了不同基材表面纳米金膜对巯基气体的吸附PA—6由于RSm过大造成表面金膜的连续性和附着性都比特性,希望可以将纳
8、米金膜的这种吸附特性用于微型传感较差。要想使得金膜质量好又不易脱落,需要控制基材
