[发明专利]一种金银纳米颗粒分散氧化物非线性光学薄膜及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属纳米颗粒与氧化物复合材料领域，特别是提出了一种金银合金纳米颗粒分散氧化物非线性光学薄膜及制备方法，涉及到多种金属纳米颗粒分散氧化物光学薄膜的设计与制备工艺。

背景技术

伴随着世界范围内能源危机的爆发和环境恶化问题等的出现，能源与环境成为21世纪人类面临和亟待解决的两个重大问题。多相光催化具有室温深度反应以及直接利用太阳能作为光源来驱动反应等独特性能，作为一种理想的环境污染治理技术和洁净能源生产技术，引起人们的日益关注。近几十年来，金属纳米颗粒非线性光学复合薄膜的研究发展迅速，在光电子工业中如光开关、光通讯、光信息处理、光计算机、激光技术等都需要以非线性光学材料为基础材料，金属纳米颗粒非线性光学复合薄膜具有非常广阔的应用前景。目前对此类薄膜的研究，已由一元体系金属纳米颗粒非线性光学复合薄膜为主扩展到二元体系金属纳米颗粒非线性光学薄膜。但是所报道的二元体系金属纳米颗粒复合薄膜中，金属颗粒大多数以单质的形式存在，以合金形式存在的报道还比较少见。作为新的非线性材料的候选者，过渡金属氧化物由于电子关联效应，在理论上具有大的光学非线性。与其它制备薄膜的方法相比，溶胶-凝胶法可在不同介质基体中分散多种金属、能够精确控制薄膜的化学计量比，并且还具有制备周期短、操作方便、成本低等优点。采用溶胶-凝胶法制备Au、Ag二元合金金属颗粒分散四氧化三钴光学薄膜还未见报道。

发明内容

本发明目的是提供一种金银纳米颗粒分散氧化物非线性光学薄膜，金银以合金的形式分散于氧化物基体中，复合薄膜在光吸收图谱中出现了一个较强的等离子共振吸收峰，增加了非线性光吸收的波长选择范围。

一种金银纳米颗粒分散氧化物非线性光学薄膜及制备方法，其薄膜化学成分组成通式为Ag_xAu_y/(Co₃O₄)_1-x-y，其中x、y分别表示Ag、Au组成元素的摩尔分数，x的取值范围为0.01~0.60，y的取值范围为0.01~0.60，1-x-y的取值范围为0.20~0.98。本发明采用溶胶-凝胶法制备Ag_xAu_y/(Co₃O₄)_1-x-y复合薄膜，金银纳米金属颗粒以合金的形式分散于四氧化三钴基体中，合金颗粒直径均为1～500nm，薄膜在350～650nm波段观察到吸收峰。 

 

本发明技术的主要特点是：在所制备的薄膜中，金银金属颗粒以合金的形式分散于氧化物基体中，复合薄膜在光吸收图谱中出现了一个较强的等离子共振吸收峰，光吸收图谱如图1所示。通过改变金银组成元素的摩尔分数调控合金吸收峰的峰位，薄膜在350～650nm波段出现吸收峰，表现出具有优良的非线性光学性质，增加了非线性光吸收的波长选择范围。

附图说明

图1为本发明设计的一种Ag_xAu_y/(Co₃O₄)_1-x-y复合薄膜的光吸收图谱。

具体实施方式：

实施例1