玻璃材料中銅納米顆粒形成研究.pdf

1、含金屬納米顆粒的玻璃材料具有獨特的光、電、磁、催化等性能，不僅在光學儀器制造、信息儲存、光纖通訊、環(huán)保等領域有廣泛的應用前景，而且對研究金屬納米顆粒的行為及形成機理有重要的學術價值。國內外研究集中于玻璃中銀與金納米顆粒的形成與性能，而對銅納米顆粒形成的研究就很少。本研究致力于SiO2—Na2O—CaO系統(tǒng)玻璃中光熱誘導銅納米顆粒的形成，通過熱處理技術及紫外線光熱誘導法在玻璃中得到銅納米顆粒。 與Ag、Au相比，在相同的玻璃基體及

2、光熱誘導條件下無法得到Cu納米顆粒。因為Cu+與玻璃結構結合牢固使得活性小，缺少流動性。通過適當改變玻璃中網絡形成體與調節(jié)劑的比例關系是能夠改變網絡結構取向，可以調節(jié)Cu+離子在玻璃中的活性。以72％SiO2、8％CaO、20％Na2O為基礎組分的玻璃，通過另加入約1．0％的還原劑SnO、1．2％的著色劑Cu2O和1．0％左右的超細活性炭，可以制得含有Cu+的無色透明玻璃。該玻璃可以利用熱處理技術及紫外線光熱誘導法在玻璃中得到銅納米顆粒

3、。著色劑以Cu2O效果最好，加入量在0．8％以上比較合適。該樣品熱處理銅納米顆粒析出的臨界溫度值480℃附近，隨熱處理溫度的升高與時間的增加，玻璃內部析出的銅納米顆粒尺寸和數量都增大。經過紫外線的誘導，熱處理銅納米顆粒析出的臨界值可以在比未光照樣品低20℃左右。 在玻璃中加入0．08％的CeO2，能夠加強玻璃的對紫外光誘導敏感性。玻璃中Cu2O含量的增加，會促進紫外線光熱誘導玻璃中納米銅顆粒的生成。強紫外線照射有利于納米銅的析出