磷酸盐改性硅氧碳基非晶材料的光谱研究
材料科学
2023-04-21 v1
摘要
振动光谱是对具有二氧化硅基体的非晶材料进行结构分析最有效、高效且信息丰富的方法，因此是检测硅氧碳基非晶材料（SiOC）不可或缺的工具。本工作的主题是基于主要包括红外光谱和拉曼光谱的结构检测，描述用磷酸根离子对 SiOC 玻璃的改性过程。它们是基于梯型倍半硅氧烷通过溶胶-凝胶法合成的高分子衍生陶瓷。由于磷酸盐的高挥发性，决定引入共掺杂离子以形成 [AlPO4] 和 [BPO4] 稳定结构单元。结果，获得了来自 SiPOC、SiPAlOC 和 SiPBOC 体系的若干样品，其改性剂含量各异。所有样品均经过聚合物前驱体及高温处理后陶瓷的详细结构评估，使用了傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱、X 射线衍射（XRD）和魔角旋转核磁共振（MAS-NMR）。所得结果证明了目标材料的有效制备，其结构参数与未改性材料相似。它们为 X 射线非晶态，无相分离和结晶。光谱测量证实了关键 Si-C 键的存在以及改性离子如何并入 SiOC 网络。还可以表征涡轮层状自由碳相。该改性旨在改善材料在未来作为金属植入物上生物活性涂层应用背景下的生物性能。
引用
@article{arxiv.2304.10115,
title = {Spectroscopic studies on phosphate-modified silicon oxycarbide-based amorphous materials},
author = {Magdalena Gawęda and Piotr Jeleń and Maciej Bik and Magdalena Szumera and Zbigniew Olejniczak and Maciej Sitarz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.10115},
year = {2023}
}