碳微球的自组装研究
2015-12-21任文芳临汾职业技术学院山西临汾041000
任文芳(临汾职业技术学院,山西 临汾 041000)
光子晶体是一种介电常数周期性调制的有序结构,其中存在光子带隙[1],这种独特的结构,使其具有广阔的应用空间。C60、碳纳米管、碳微球(CMSs)等新型碳材料以其独特结构和特殊性能而受到人们广泛关注。将碳材料用于制备光子晶体有着巨大的应用潜力,关于这方面研究也正成为热点。目前,制备光子晶体的方法有很多种,比如化学自组装法,包括重力沉积法、静电自组装和垂直沉积法等。本文将在化学气相沉积(CVD)法制备CMSs的基础上,对其进行酸化修饰,然后再以酸化CMSs为基团采用垂直沉积法进行自组装研究。
1 实验部分
取两份0.1 g CVD法制备的CMSs[2]于三口瓶中,分别加混酸(V浓硝酸:V过氧化氢=1:1和3:1)于110 ℃回流2 h,抽滤,并洗涤至近中性,然后烘干。
将基片依次用无水乙醇、去离子水超声清洗,再用piranha溶液(V浓硫酸:V过氧化氢=7:3)于70℃浸泡30 min,去离子水清洗并烘干。称3.2 g酸化后CMSs用100 mL NaOH溶液磁力搅拌30 min,配得浓度为3%的悬浮液,将其稀释依次可得浓度为2%和1%的悬浮液,将这三种悬浮液分别放入三个称量瓶中,垂直放入处理好的基片,再将称量瓶放入烘箱中于50℃进行干燥。
分别用JSM-6700F型场发射扫描电子显微镜(FESEM)和SPI3800N原子力显微镜进行表征分析。
2 结果与讨论
图1a为原始产物的FESEM图,从图中可以看出,产物为表面光滑的CMSs,粒径相对均匀,但团聚现象严重。为了改善此情况,用混酸对其进行表面修饰。图1b和1c分别为用V浓硝酸:V过氧化氢=1:1和3:1的混酸修饰后CMSs的FESEM图,从图中可以看出,用V浓硝酸:V过氧化氢=3:1的混酸修饰后,团聚现象仍较严重,而用V浓硝酸:V过氧化氢=1:1的混酸修饰后,产物分散性相对较好,团聚现象有所改善。……
