利用SECM技术实现硅烷sol-gel组分的微区可控沉积

批准号:
21173187
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.0 万元
负责人:
胡吉明
依托单位:
学科分类:
B0205.电化学
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
DanielMandler、刘清、伍廉奎、蒋梅燕、金小寒、江亮亮、张佳佳
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中文摘要
作为一种代表性的sol-gel材料,官能团可选的硅氧烷薄膜,已广泛应用于材料防护、电分析及催化等领域。最近兴起的"电沉积"技术,是通过在导电基体上施加阴极极化电位,使电极表面附近溶液发生碱化,进而实现硅烷在电极表面的缩聚成膜。为克服该技术仅适用于导电基体的问题,本项目首次提出,采用扫描电化学显微镜(SECM)的反馈或直接模式,分别通过在微探针或基体上施加阴极电位,使探针与基体之间的微区溶液发生碱化,进而调控微区内硅烷溶液的絮凝和在基体上的沉积。本项目将研究探针、溶液和基体三大参数对硅烷微区沉积的影响规律,进而实现在不同导电类型的固相表面上硅烷组分的微区可控沉积;根据所选硅烷类型及其复合体系的不同性质,探索性研究硅烷微区可控沉积技术在若干领域可能的应用。本项目关于硅烷微区可控沉积的研究,一方面为传统的硅烷电沉积提供一种全新的研究与制备方法;另一方面,拓展了利用SECM进行微区沉积的材料体系。
英文摘要
微区加工(图案化)在电子电路、先进膜材料及蛋白微区传感等诸多领域有重要的应用。本项目提出基于sol-gel电化学的基本原理,研究在导电或不导电(包括半导体)的基体表面微区沉积SiO2类的sol-gel组分,实现基体表面微区图案化。主要采用两种手段来实现上述研究目标:一为扫描电化学显微镜(SECM),二为光控沉积。前者利用Faraday电流的微区分布,采用直接模式或反馈模式可分别实现在导电的或不导电的基体上sol-gel组分的微区电沉积;后者可通过控制光斑大小调控sol-gel组分在p型半导体上的微区可控电沉积。. 研究并实现了SECM直接模式或反馈模式下,无机SiO2、无机/有机硅烷、金属/SiO2等sol-gel薄膜在导电(如ITO玻璃、玻碳电极)或不导电(如玻璃)基体表面的微区可控沉积。研究并得到了沉积时间、基体电位(直接模式下)、探针电位(反馈模式下)、探针-基体距离等影响微区sol-gel沉积层的轮廓大小与微观形貌的调控规律。提出采用光致调控sol-gel组分在p型半导体表面电沉积的方法,并研究得到了相关参数的调控规律,在此基础上,采用微米尺度的激光光斑在p型半导体表面微区可控沉积sol-gel薄膜。进而,尝试性开展在SECM下结合光照激发在p型半导体表面可控微区沉积sol-gel薄膜。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Construction of a novel painting system using electrodeposited SiO2 film as the pretreatment layer
以电沉积SiO2薄膜为预处理层的新型涂装体系的构建
DOI:10.1016/j.corsci.2012.10.033
发表时间:2013-03
期刊:Corrosion Science
影响因子:8.3
作者:Zhou, Jin-He;Hu, Ji-Ming;Zhang, Jian-Qing;Cao, Chu-Nan
通讯作者:Cao, Chu-Nan
DOI:10.1039/c3ta13459h
发表时间:2013
期刊:JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A
影响因子:11.9
作者:Wu Lian-Kui;Hu Ji-Ming;Zhang Jian-Qing
通讯作者:Zhang Jian-Qing
Photo-assisted electrodeposition of sol–gel films on p-type semiconductors
p型半导体上溶胶凝胶薄膜的光辅助电沉积
DOI:10.1016/j.elecom.2015.10.002
发表时间:2015-12
期刊:Electrochemistry Communications
影响因子:5.4
作者:Zhou, Jin-He;Jiang, Liang-Liang;Wu, Lian-Kui;Hu, Ji-Ming
通讯作者:Hu, Ji-Ming
Electrodeposition of protective organosilane films from a thin layer of precursor solution
从薄层前体溶液中电沉积有机硅烷保护膜
DOI:10.1016/j.corsci.2012.03.042
发表时间:2012-07
期刊:Corrosion Science
影响因子:8.3
作者:Wu, LK;Hu, JM;Zhang, JQ;Wu, LK
通讯作者:Wu, LK
Superhydrophobic surface constructed on electrodeposited sol-gel silica film
电沉积溶胶凝胶二氧化硅薄膜上构建的超疏水表面
DOI:10.1016/j.elecom.2012.10.023
发表时间:2013
期刊:Electrochemistry Communications
影响因子:5.4
作者:Wu, Lian-Kui;Hu, Ji-Ming;Zhang, Jian-Qing;Cao, Chu-Nan
通讯作者:Cao, Chu-Nan
半导体 LDH 薄膜在金属防护中的应用基础研
究
- 批准号:Z24E010002
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2024
- 负责人:胡吉明
- 依托单位:
石墨烯/“纳米存储器”复合物的电沉积构筑及其在防护涂层中的应用基础研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2020
- 负责人:胡吉明
- 依托单位:
碳钢表面硅烷化关键技术与相关基础研究
- 批准号:51671174
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:胡吉明
- 依托单位:
利用电沉积二氧化硅薄膜构建金属表面新型、高效、绿色涂装防护体系
- 批准号:51371159
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:胡吉明
- 依托单位:
防护性硅烷膜的电沉积制备
- 批准号:50871101
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:31.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:胡吉明
- 依托单位:
以可水解的硅烷预聚体为缓蚀剂的自修复涂层与机制研究
- 批准号:50571090
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:胡吉明
- 依托单位:
有机物水溶液中DSA的耐用性与失效机制
- 批准号:20473072
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:胡吉明
- 依托单位:
侵蚀粒子在有机涂层中传输行为与涂层金属失效机制研究
- 批准号:50201015
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:8.0万元
- 批准年份:2002
- 负责人:胡吉明
- 依托单位:
国内基金
海外基金
