[发明专利]掺杂包覆纳米硫化镉-金属薄膜及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

在电影院中偷拍电影是制作盗版电影方式之一，现有的防偷拍方法是将一种红外线装置安装在电影屏幕的背面，发出人眼不可见的红外线去干扰偷拍者的摄像机成像。但是现在这种装置仍处于实验室阶段，利用专有的设备来防偷拍，成本高。在夜视状态下炼油厂阀门安全监控，现炼油厂夜间为监控阀门，常常整日整夜都开着灯，为摄像机提供照明，既浪费能源又增加企业成本，方式极其传统落后。夜间在高速公路或者城市光线很暗的地段乘车时，有时司机超速或者违反其它规定行驶，但交警部门设置的监控装置无法拍摄违章车辆牌号。

发明内容

本发明是要解决现有的影院防偷拍及炼油厂阀门监控成本高、对车牌无有效监控方法的技术问题，而提供掺杂包覆纳米硫化镉-金属薄膜及其制备方法和应用。

本发明的掺杂包覆纳米硫化镉-金属薄膜是将硫化镉包覆的纳米金属的颗粒分散到聚乙烯醇中而制成的薄膜；其中聚乙烯醇与硫化镉包覆的纳米金属的颗粒的质量比为10∶1，硫化镉包覆的纳米金属颗粒中硫化镉与纳米金属的摩尔比为10∶1。

上述的掺杂包覆纳米硫化镉-金属薄膜的制备方法按以下步骤进行：

一、按硫化钠、硝酸镉、纳米金属粉、聚乙烯吡咯烷酮和柠檬酸钠的摩尔比为10∶10∶1∶1∶1的比例称取硫化钠、硝酸镉、纳米金属粉、聚乙烯吡咯烷酮和柠檬酸钠；

二、将步骤一称取的硫化钠、纳米金属粉、聚乙烯吡咯烷酮和柠檬酸钠加入到温度为60～80℃的水中，其中硫化钠的浓度为0.3～0.8g/L，然后放在超声波清洗器中超声震荡10～30分钟，得到硫化钠溶液；

三、按硝酸镉的浓度为0.3～0.8g/L，将步骤一称取的硝酸镉加入水中混合均匀，得到硝酸镉溶液；

四、在超声震荡条件下，将步骤三制备的硝酸镉溶液逐滴加入到步骤二得到的硫化钠溶液中，滴加过程中保持硫化钠溶液的温度为50～70℃，滴加完毕后，再震荡5～10分钟，得到悬浊液，再将悬浊液离心分离后，得到硫化镉包覆金属颗粒；

五、按聚乙烯醇与步骤四得到的硫化镉包覆金属颗粒的质量比为10∶1称取聚乙烯醇(PVA)和步骤四得到的硫化镉包覆金属颗粒；

六、按聚乙烯醇的浓度为20g/L，将步骤五称取的聚乙烯醇加入到水中，然后置于电动磁力搅拌器中，用80℃水浴加热，并搅拌至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇溶液；

七、将步骤五称取的硫化镉包覆金属颗粒加入到步骤六制备的聚乙烯醇溶液中混合均匀，然后涂于平面介质上，再在50℃～100℃的温度下烘干，得到掺杂包覆纳米硫化镉-金属薄膜。

其中步骤一中所述的纳米金属粉为Ag、Cu和Ni中的一种或其中几种的组合，纳米金属粉的粒径为30～50nm。

步骤七中所述的平面介质为玻璃片或幕布。

本发明的掺杂包覆纳米硫化镉-金属薄膜的应用，是将掺杂包覆纳米硫化镉-金属薄膜用于影院防偷拍、车辆牌号监控或炼油厂阀门监控。

本发明用共沉淀法将硫化镉包覆在纳米金属外层，根据半导体发光特性及半导体金属掺杂改性原理，对传统半导体的光致发光特性进行改进，得到一种光致红外发射材料。本发明得到的用于掺杂包覆纳米硫化镉-金属薄膜，在523纳米激光激发下能够释放出较强850纳米红外线，而且释放红外线的密集，无盲区，从而干扰摄像机夜视状态下成像，可将其覆在幕布上，达到防偷拍的目的，使防偷拍的成本大大降低，不仅适用于影院，推广领域更广泛。将本发明的掺杂包覆纳米硫化镉-金属薄膜覆在车辆牌号上，夜间在高速公路或者城市光线很暗的地段行驶时，交警部门对于车辆的行驶状态可以实时监控，对司机超速或者违反其它规定的行驶状态可以拍摄其车辆牌号，从而使车辆行驶状态得到监控。将本发明的掺杂包覆纳米硫化镉-金属薄膜覆在炼油厂阀门上，用摄像机可以实时监控炼油厂阀门的状态，在夜间也不用开灯，免去了为摄像机照明的麻烦，既浪费能源又增加企业成本。

附图说明

图1是试验一经步骤四制备的硫化镉包覆银颗粒的透射电镜照片；

图2是试验一得到的掺杂包覆纳米硫化镉-金属薄膜的高倍率的扫描电镜照片；

图3是试验一得到的掺杂包覆纳米硫化镉-金属薄膜的低倍率的扫描电镜照片；

图4是试验一得到的掺杂包覆纳米硫化镉-金属薄膜的光电子能谱图；

图5是试验一得到的掺杂包覆纳米硫化镉-金属薄膜的激发发光图谱。

具体实施方式