TiO_2薄膜制备技术研究进展_张保丰

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二氧化钛薄膜的制备及其光催化性能研究

二氧化钛薄膜的制备及其光催化性能研究

二氧化钛薄膜的制备及其光催化性能研究张新宝;张健;张超;樊震坤;王磊【摘要】二氧化钛(TiO2)是一种宽禁带的半导体材料,作为一种光催化剂,可以起到节约能量且保护环境资源的作用.在光照条件下,价带中的电子通过吸收光子而跃迁到导带,从而产生空穴电子对,电子可以减少空气中的氧气,空穴完全氧化并将被吸附的物质分解成小的无机分子.本文研究了二氧化钛光催化材料的发展,并分析讨论了二氧化钛薄膜光催化原理以及制备工艺.【期刊名称】《山东陶瓷》【年(卷),期】2019(042)003【总页数】4页(P9-12)【关键词】二氧化钛;光催化;溶胶-凝胶法【作者】张新宝;张健;张超;樊震坤;王磊【作者单位】山东硅元新型材料股份有限公司,淄博255086;山东硅元新型材料股份有限公司,淄博255086;山东硅元新型材料股份有限公司,淄博255086;山东硅元新型材料股份有限公司,淄博255086;山东硅元新型材料股份有限公司,淄博255086【正文语种】中文【中图分类】TQ174.75前言随着人类生活环境的恶化,环境污染成为一个亟待解决的问题。

为了严控污染,人们采取了各种方法和手段。

生活环境中主要存在大气污染、水体污染、土壤污染等问题,它们中所产生的有机污染物的危害最为严重,目前主要采用传统生物降解和物理吸收等方法进行处理,但存在净化效率低、资金消耗多等问题。

因此,研究更有效的污染控制技术和方法已成为该领域的一个关键问题。

经过深入研究发现,采用TiO2光催化材料处理废水中的有机污染物具有快速、高效、不污染环境等优点。

TiO2光催化材料不仅可以降解空气和废水中的有机污染物,还具有杀菌,除臭等功能,已成为现阶段广泛使用和有效的新技术[1]。

它不仅可以使用太阳能等可再生能源,还能够对生物进行降解,进而保护环境。

它不仅使我们的生活环境得到了改善,而且这类光催化材料可以长期、循环使用,因此,TiO2光催化材料已经成为近年来的研究热点[2]。

TiO2薄膜制备的研究

TiO2薄膜制备的研究
的基片上制膜 , 因此 L D法正广泛应用 于功 能性薄膜 的制备[ P 。 时 , 以在基 片上成 膜。 难 讨论 : 因为氟钛 酸的浓度大时 , 水解 的速度快 , 成膜 的速度 也 快 。短时间 内沉积 出大量 的晶粒 , 以膜 的厚 度大 , 所 为不透 明膜 ;
关键词 : iz薄膜 , TO 液相沉积法 , 光催化
中 图分 类 号 : U9 2 T 9 . 文 献标 识 码 : A
以太 阳能化学转 化和存 储 为主要 背景 的半 导体光 催化 特性 四氟乙烯容器 中进行 , 加热搅拌约 3h 温度控制精度为 ±2℃。 , 的研究始于 1 1 , 9 7年 然而直 到 17 9 2年 F jhma和 H n a Na ui i s od 在 — tr 杂志 上发表 的关 于 T0 ue i2电极上分 解水 的论文 才标志 着多相 光催化新 时代 的开始 。 目前 光催 化消 除和 降解 污染物 成 为最活 跃 的研究方 向。对 T0, i 光催化 的研 究 主要用 于分解 有 机物 、 贵 金属 回收以及对废水 和空气 中有机污染物u 、 等有 害物质进 N0 J 行 催化 氧化来净化 水和空气 , 此外 它也能使细 菌微生物 等分解成 0 H2 具有灭菌 、 0 和 O, 除臭 、 防污 、 自洁的功能 J 。
生成 T( H i , i )一 它与基材表面存在的 O 或者 T( H)一相互 0 H一 i O  ̄
氟钛酸 的浓度范 围在 C ≥0 2md L时 , 镀 出的膜 为厚 膜 , . / 所
间进行脱水缩合 反应 , 后在基 材 上析 出 Ti2薄膜 J 由于成 即为不透明膜 ; 最 0 。 氟钛 酸 的浓 度范 围在 0 0 d/  ̄ C≤0 2r L .8r L r < . d/ r 膜过程不需热处 理 , 不需 昂贵的设备 , 操作简单 , 以在 形状复杂 时 , 可 所镀 出的膜为透 明膜 ; 钛酸 的浓 度 范 围在 C≤0 0 o/ 氟 . 8m l L

纳米TiO_2薄膜的制备及其紫外光吸收性能的研究

纳米TiO_2薄膜的制备及其紫外光吸收性能的研究

纳米T iO2薄膜的制备及其紫外光吸收性能的研究X 邹博1,吴凤清1,阮圣平2,邹乐辉1,刘彩霞2,甘勇2,徐宝琨2 (1.吉林大学化学学院,吉林长春130023;2.吉林大学电子科学与工程学院,吉林长春130023)摘要:采用so-l g el法制备T iO2薄膜。

用XRD、A FM对其结构及表面形态进行了表征。

用U V、SPS测试其光谱吸收、表面光伏特性。

结果表明,在高软化温度IT O玻璃上得到比较好的锐钛矿型T iO2薄膜,且具有很强的紫外光吸收特性。

随着烧结温度的升高,锐钛矿晶型更加趋于完整,使得紫外吸收曲线的带边蓝移。

在紫外光照射下,所制得的薄膜有明显的光伏效应,较之粉体材料,吸收峰更趋向紫外区。

为进一步研制新型紫外光传感器提供实验依据。

关键词:T iO2薄膜;紫外吸收;光伏效应中图分类号:O612.4文献标识码:A 文章编号:1001-9731(2004)05-0618-031引言紫外波段的光传感器具有抗干扰能力强和适于恶劣环境(如高温环境)等优良的特性,在科研、军事、航天、环保、防火和许多工业控制领域具有重要应用价值。

在军事上,它可用于导弹、飞机的尾焰探测跟踪,具有高的抗干扰性;它也可作为太空飞船轨道中太阳紫外光的探测器;在环保上,随着大气臭氧层的破坏,对太阳光紫外线辐射的监测愈加重要。

此外,传感器亦可对有害工业废气及汽车尾气进行监测;在工业、科研和日常生活中,对发动机燃烧过程的监控、高分子化工过程的紫外固化过程的控制、光刻工艺中对紫外光曝光过程的控制,以及紫外防护、火灾报警、地震发光现象的监测及临震预报、高密度存储系统中的数据读出等诸多领域具有广泛的应用[1~5]。

紫外线的波长较短,适合研制紫外波段的光传感器的最佳半导体材料应当是一些具有宽禁带参数的材料。

T iO2作为一种氧化物半导体材料,价带O2p、导带T i3d,禁带宽度:3.0~ 3.2eV,由于禁带宽度较大,对可见光几乎不吸收,对340nm以下紫外线具有良好的吸收特性,并且它的化学稳定性和耐候性良好,制备工艺相对成熟。

TiO2复合薄膜的制备、表征与性能研究的开题报告

TiO2复合薄膜的制备、表征与性能研究的开题报告

丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物/TiO2复合薄膜的制备、表征与性能研究的开题报告
一、研究背景及意义
随着科技的发展和人们生活水平的提高,对新型材料的需求越来越大。

作为一种重要的功能材料,高性能复合材料得到了广泛应用。

其中,复合薄膜作为一种新兴的材料,因其具有多种良好的性能而备受关注。

尤其是丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物与钛白粉的复合,能够改善膜的力学性能,增强其光学性能,并提高其耐候性,使之成为一种理想的复
合材料。

二、研究内容与方法
本研究将采用原位聚合法制备丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物
/TiO2复合薄膜,并利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射(XRD)仪等手段对其形貌、微观结构以及化学组成进行表征。

同时,探究其光学性能和力学性能,并分
析其应用前景。

三、预期结果
通过制备、表征与性能研究,预期将得到丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物/TiO2复合薄膜的制备工艺、表征特征、光学性能和力学性能等方面的相关性质。

为复合薄膜的应用提供参考和基础。

四、研究意义
以丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物/TiO2复合薄膜为对象,研究其制备、表征和性能等方面的问题,旨在探索一种新型的复合薄膜材料,
为材料科学和工程的发展做出贡献。

此外,该研究也有望为其在新能源、环保等领域的应用提供理论依据。

化学氧化法制备TiO_2基纳米线薄膜的研究

化学氧化法制备TiO_2基纳米线薄膜的研究

V o l . 3 9N o. 4 J u l . 2 0 1 2
� � DO I 1 0 . 3 7 8 5 . i s s n. 1 0 0 8 9 4 9 7. 2 0 1 2 . 0 4. 0 1 1 j -
化 学 氧 化 法 制备
T � O 2 基
纳 米 线 薄 膜 的研 究
包小 平 �刘 宗健 * �Fra bibliotek 德义( 浙江工业大学 化学工程与材料学院 �浙江 杭州 3 1 0 0 1 4)
摘�要� 在N 以H 再通过 H+ 交换 � 焙烧 制得了 T a OH 溶液中 � 2O 2 为氧化剂原位化学氧化金属钛片 � i O 2 基纳米线 � 薄膜 . 采用扫描电子显微镜 � S EM�考察了碱浓度对薄膜形貌的影响 � 用 X 射线光电子能谱 � X P S 分析了纳米线薄 膜的化学组成 以及通过光电流测试 研究了 H+ 交换 � 焙 烧处理对薄膜的光电 化学性质的影响 . 研究结果 表明 � 纳米 线薄膜可以在很 低的 N 浓度的改变对纳米线的形 貌及直径有 较大的影响 � 除几 个纳米 厚度的表 a OH 浓度下形成 � 面层为 T i O 薄膜其实由 3 种不同价态的钛氧化物构 成 . 光电流测试结果表明这种混合价 态的钛氧 化物纳米线 2 外� 薄膜的光催化性 能明显要比前驱体钛酸钠或钛酸要高 . 关�键�词� 化学氧化 �纳米线 �薄膜 �T i O 2 中图分类号 � ) O � 6 1 1���� 文献标志码 � A���� 文章编号 � 1 0 0 8 9 4 9 7( 2 0 1 2 0 4 4 0 7 0 4 �L �L� D B AO X i a o i n I U Z o n i a n e i( C � � � � � � C � � � � � � � E � � � � � � � � � � �� M � � � � � � � � S � � � � � �� Z � � � � � � p g � g j � � � �� � � � � � � � � U � � � � � � � � � T � � � � � � � � � � � � �3 1 0 0 1 4 C � � � �) � � �� � ��H � S � � � � � � � � � � � a � a � � � � � � � � T � O 2� a � � � � � a � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � a � � � � � � a � � � � � � � � � � � . J o u r n a l � o f � Z h e j i a n g U n i v e r s i t � � � � ( ) � � ( ) � S c i e n c e E d i t i o n 2 0 1 2 3 9 4 4 0 74 1 0 � � A � � � � a � � T i O b a s e d � n a n o w i r e � t h i n � f i l m s � w e r e � p r e p a r e d � b � i n � s i t u � o � i d a t i o n � o f � t i t a n i u m � s u b s t r a t e � i n � a � m i � t u r e � s o l u 2� t i o n � o f � H2O 2a n d � N a OH� f o l l o w e d � b � p r o t o n � e � c h a n g e � a n d � c a l c i n a t i o n. T h e � e f f e c t � o f � a l k a l i � c o n c e n t r a t i o n � o n � t h e � f i l m � � m o r h o l o w a s i n v e s t i a t e d b S EM.T h e f i l m c o m o s i t i o n w a s a n a l � e d b X P S a n d t h e h o t o e l e c t r o c h e m i c a l p g � � � g � � � � � p � � � � � � � � p r o e r t i e s � o f � t h e � f i l m s � a t � d i f f e r e n t � r e a r a t i o n � s t a e s � w e r e � e v a l u a t e d � b m e a s u r i n t h e � a n o d i c � h o t o c u r r e n t . T h e � r e p p p p g � � g � p s u l t s � h a v e � s h o w n � t h a t � n a n o w i r e � t h i n � f i l m s � c a n � b e � f o r m e d � a t � v e r � l o w � N a OH � c o n c e n t r a t i o n � a n d � t h e � r i s e � i n � c o n c e n t r a � t i o n c a n l e a d t o a c h a n e i n t h e f i l m� m o r h o l o .T h e f i l m s a r e c o m o s e d o f a m i � t u r e o f d i f f e r e n t T i c o n t a i n e d o � � � � � � g � � � p g � � � � p � � � � � � � i d e s e � c e t t h a t t h e f i l m s u r f a c e w i t h s e v e r n a n o m e t e r i n d e t h i s u r e T i O T h e a n o d i c h o t o c u r r e n t m e a s u r e m e n t � p � � � � � � � � � p � � p � 2 . � � p � i n d i c a t e s � t h a t � t h e � o b t a i n e d � T i c o n t a i n e d � o � i d e � n a n o w i r e � f i l m s � a r e � m o r e � p h o t o a c t i v e � t h a n � t h e i r � p r e c u r s o r s . � � � K � W� � � � c h e m i c a l o � i d a t i o n� n a n o w i r e t h i n f i l m s t i t a n i u m d i o � i d e �� � � �

二氧化钛薄膜的研究进展(2-24)

二氧化钛薄膜的研究进展(2-24)

二氧化钛薄膜的研究进展引言TiO2是一种性能稳定的半导体材料,具有氧化活性高,对人体无毒害、成本低和无污染等特点,在许多领域有广泛的用途。

TiO2薄膜具有良好的化学稳定性、电学性能、优良的光催化特性和亲水性,使其在污水处理、空气净化、电子材料、光学材料、生物材料和金属表面防护等方面呈现出巨大应用潜力。

目前,TiO2薄膜的制备方法有很多,大体可以分为两大类:物理法和化学法。

物理法主要是利用高温产生的物质蒸发或电子、离子、光子等高能粒子的能量所造成的靶物质溅射等方法,在衬底上形成所需要的薄膜;化学法是利用化学反应在基片上形成薄膜的方法。

[1]制备方法1 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体,在液相下将这些原料均匀混合,并进行水解、缩合化学反应,在溶液中形成稳定的透明溶胶体系,溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合,形成三维空间网络结构的凝胶,凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂,形成凝胶。

凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。

溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜一般以钛醇盐及其相应的溶剂为原料,加入少量水和络合剂,经搅拌和陈化后形成溶胶,然后利用浸渍-提拉法、旋转涂层或喷涂等方法涂在基片表面,经过焙烧后形成薄膜。

常用的钛醇盐主要有:钛酸乙酯、钛酸四异丙酯、钛酸丁酯、钛酸四丁酯、四氯化钛和三氯化钛等等。

姚敬华等[2]人以钛白粉厂价格低廉的偏钛酸为原料,采用溶胶-凝胶法,结合微乳化技术和共沸蒸馏的工艺路线,制备了纳米锐钛矿型TiO2粉体。

用电镜(TEM)及X射线衍射(XRD)技术进行了表征。

结果表明:TiO2结晶良好,分布均匀,无团聚现象。

将一定量偏钛酸和NaOH按一定量比混合,再按一定固液比用水稀释,搅拌均匀后转入蒸馏瓶中,在沸腾状态下回流2 h后转入烧杯.在搅拌条件下,缓慢加入一定体积的浓硝酸至沉淀溶解,得到浅白色半透明状溶液。

在此溶液中加入一定体积的8%DBS溶液和二甲苯,搅拌30 min静置,液体分为3层(3相),取中间相进行蒸馏,至馏出液中不分层为止,过滤,将滤渣在80℃烘 4 h后,放入茂福炉,在650℃下灼烧3 h后得纳米TiO2微粒。

具有一定取向的TiO2薄膜的研究与制备

具有一定取向的TiO2薄膜的研究与制备
2 1 2 Ti 2 制膜 的浸 渍处 理 . . O 预
1 引 言
自从 1 7 9 2年发 现 To2电极 在光 照下 可 以分 解 水 i
以来 [ , i2 为一种环境友好 材料 [ 以其光催化 性和 1 To 作 ] 2 ] 光致亲水性在 有机 污 染物 光 降 解 和 自清 洁方 面 得 到广 泛 的研究 和应 用 。由于 锐 钛 矿 型 T o i 2能 隙较 宽 , 常温 下约 为 3 2 V, . e 对太 阳能 利用 率 仅 为 5 左右[ 。因此 3 ] 如何 提高 T o 对 太 阳能 的利 用 率 一 直 是 一个 研究 热 i2 点 。A a i ] sh 等 在制备 To2 i 薄膜 时掺 人 N, 形成 T o 一 i2 结构 。所制备 的薄膜在 波长 < 50 的 可见光 范 围 0m 内显示 出了光吸 收性 与光催 化性 。国内也 有人[ 对 N 5 ' 掺 杂的 To 进 行 了研 究 。K a i2 h n等啪 报 道 了碳 掺 杂 的 T o 在波长 为 5 5m 的光 辐 射 下 能够 使 水 发 生分 解 。 i2 3n C o 等 对 o 掺人 金 属 离子 做 了研 究 , 现适 量 掺 hi 2 发
维普资讯
张 长 沙 等 : 有 一 定 取 向 的 Ti。薄膜 的 研 究 与 制 备 具 O
具 有 一 定 取 向 的 Ti 薄 膜 的研 究 与 制备 。 O2
张 长 沙 , 高凌 , 赵 杨耀 东 , 高荣 韩
( 江 大学 材 料 系硅材 料 国家重点 实验室 , 江 杭州 3 0 2 ) 浙 浙 1 0 7
2 实 验
2 1 T 02 . i 薄膜 样 品的 制备
( O ) 方向取 向 生长的 Ti 1 1面 02薄膜 。 关键词 : 二氧 化钛 ; 向 ; 渍 ; 膜 取 浸 薄 中图分 类号 : T 3 1 T 4 . B 2 ; G1 6 4 文献 标识 码 : A

TiO_2薄膜材料的制备及其性能的研究进展

TiO_2薄膜材料的制备及其性能的研究进展

T i O 2薄膜材料的制备及其性能的研究进展张自升,张艳玲,黄世涛(南京航空航天大学理学院,江苏 南京 210016)摘 要:T i O 2是一种宽带隙半导体材料,具有广阔的应用前景。

综述了T i O 2薄膜材料的制备方法及其气敏、光电、光催化性能,并对T i O 2薄膜材料的发展趋势进行了展望。

关键词:T iO 2薄膜;掺杂;制备方法;性能研究Research Progress of Preparati on and Properties of T iO 2Th i n Fil m sZ HANG Z i -s heng,Z HANG Yan -li n g,H UANG Shi -t a o(College o f Sc i e nce ,N an ji n g Un i v ersity ofA eronautics and A str onau tics ,Jiangsu N anjing 210016,Ch i n a)Abst ract :T i O 2w as a broadband gap se m iconductorm aterial and had w ild applicati o n prospects .Preparation m ethod of T i O 2thin fil m s and gas sensi n g ,pho toelectric ,photocatalyti c properti e s o fT i O 2th i n fil m w ere rev ie wed and the devel opm ent trend of T i O 2thin fil m s m ateria ls was prospectedK ey w ords :T i O 2t h i n fil m s ;doping ;preparati o n m ethods ;properties research作者简介:张自升(1982-),男,硕士研究生,主要从事薄膜材料研究。

柞蚕丝素_纳米TiO_2复合膜的制备及其结构表征

柞蚕丝素_纳米TiO_2复合膜的制备及其结构表征

纳米 T iO2 无毒无味, 耐热、 耐腐蚀, 化学稳定性好 抗血凝材料 。丝素主要有无规线团、 螺旋和 象,
[ 8]
[ 1, 2]
, 具有防紫外线
[3~ 5]
功能。以氨基酸为结构单元
[ 6] [ 7]
的多肽结构, 赋予天然柞蚕丝素蛋白膜良好的生物相溶性 , 已应用于固定化酶 、 药物释放载体 、 以及 折叠三种构象 , 其中无规线团、 螺旋归属于 silk I 构 折叠属于 silk II 构象。常温度下制备的普通丝素膜主要呈无规线团构象, 即 silk I 构象, 其结晶度
Abstract: In order to make silk fibroin ( SF) membrane with excellent mechanical intensity, a series of tussah silk f ibroin nano TiO2 composite membranes, marked as b ~ e, were prepared by controlling condition, and compared with pure silk membrane, marked as a. All the composite membranes obtained were characterized by SEM, DSC, TG and IR. SEM showed that the nano TiO2 can uniformly disperse into the regenerat ed silk fibroin solution with polyvinyl alcohol. DSC showed that the melting temperatures ( T m ) of the composite membranes b~ d were greater than that of membrane a, however, T m of the composite membranes decreased with increasing the TiO2 content. TG revealed that the thermal stabilities of the composite membranes increased. IR showed that the crystalline structures of composite membranes changed from typical silk I to typical silk II. Key words: Tussah silk fibroin; Nono T iO2 ; Composite membrane; Structure characterization

Tio2薄膜的制备

Tio2薄膜的制备

新能源综合报告实验题目:Tio2薄膜的制备和微细加工学院:物理与能源学院专业:新能源科学与工程学号:1350320汇报人:指导老师:王哲哲一、预习部分(课前完成)〔目的〕:1、用溶胶-凝胶法制备Tio2光学薄膜。

2、学习紫外掩膜辐照光刻法制备Tio2微细图形。

3、微细图形结构及形貌分析。

〔容〕1、了解溶胶凝胶制备薄膜的原理。

2、了解常见的微细加工的方法。

3、充分调研文献资料,确定实验方案。

4、实验制备和数据分析。

①、制备出感光性的Tio2薄膜凝胶,掌握制备工艺。

②、对Tio2凝胶薄膜进行紫外掩膜辐照。

③、制备出Tio2微细图形并进行热处理。

④、测试Tio2微细图形的结构和形貌特征,处理并分析数据。

〔仪器〕:(名称、规格或型号)紫外点光源、马沸炉、提拉机、光学显微镜、磁力搅拌器、紫外可见光分光光度计、提供制备Tio2材料的前驱物,溶剂等。

二、实验原理1、Tio2的基本性质Tio2俗称太白粉,它主要有两种结晶形态:锐钛型和金红石型,其中锐钛型二氧化碳活性比金红石型二氧化钛高。

特点:它是一种n型半导体材料,晶粒尺寸介于1~100 nm,TiO2比表面积大,表面活动中心多,因而具有独特的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等,呈现出许多特有的物理、化学性质。

应用:在涂料、造纸、瓷、化妆品、工业催化剂、抗菌剂、环境保护等行业具有广阔的应用前景,TiO2半导体光催化剂因光催化效率高、无毒、稳定性好和适用围广等优点而成为人们研究的热点。

纳米TiO2的制备方法:物理制备方法:主要有机械粉碎法、惰性气体冷凝法、真空蒸发法、溅射法等;物理化学综合法:又可大致分为气相法和液相法。

目前的工业化应用中,最常用的方法还是物理化学综合法。

2、溶胶-凝胶法的基本概念溶胶:是指微小的固体颗粒悬浮分散在液相中,并且不停地进行布朗运动的体系。

由于界面原子的Gibbs自由能比部原子高,溶胶是热力学不稳定体系。

溶胶分类:根据粒子与溶剂间相互作用的强弱,通常将溶胶分为亲液型和憎液型两类。

TiO2基纳米点结构薄膜的制备与光致细胞脱附性能研究中期报告

TiO2基纳米点结构薄膜的制备与光致细胞脱附性能研究中期报告

TiO2基纳米点结构薄膜的制备与光致细胞脱附性能研究中期报告一、课题背景目前,生物医学和生物技术领域中,细胞脱附问题一直是长期存在的难题,特别是在细胞培养、细胞检测和器官移植等方面。

因此,开发一种新型的细胞脱附材料具有重要的实际应用价值。

纳米材料作为一种全新的细胞脱附材料,其具有高特异性、高选择性和高效率等优点,因此越来越得到了人们的关注。

二、研究目的本研究旨在通过制备一种TiO2基纳米点结构薄膜,并探究此薄膜的光致细胞脱附性能特点,从而为开发一种新型的生物医学材料提供理论和实验上的依据。

三、研究内容及进展1. 薄膜的制备本研究采用溶胶-凝胶法制备了一种TiO2基纳米点结构薄膜。

实验中,我们首先通过水热法制备了一种具有特殊形状的银纳米颗粒,然后将其分散在TiO2的前驱物溶液中,通过加热处理和紫外光曝光等步骤最终得到了一种TiO2基纳米点结构薄膜。

2. 薄膜的表征我们对制备得到的TiO2基纳米点结构薄膜进行了表征。

结果发现,该薄膜具有良好的结晶性、高纯度和光催化性能等特点。

3. 光致细胞脱附性能研究我们进一步研究了该薄膜的光致细胞脱附性能。

实验中,我们将细胞培养于TiO2基纳米点结构薄膜上,然后分别进行光照处理和未处理的对比实验。

结果显示,在光照处理后,细胞的粘附性显著下降。

四、结论和展望本研究通过制备TiO2基纳米点结构薄膜,并对其进行了表征和光致细胞脱附性能研究。

结果表明,该薄膜具有良好的结晶性、高纯度和光催化性能,且具有良好的光致细胞脱附性能。

未来,我们将进一步研究该薄膜的具体应用价值,并探究其在生物医学、组织工程和药物筛选等领域的应用潜力。

纳米TiO2薄膜制备方法的研究进展

纳米TiO2薄膜制备方法的研究进展
胶法 在玻纤 上形 成 了锐钛 矿型催 化膜 。陈士夫 等在 空 心玻 璃 表 面形 成 了纳 米二 氧 化钛 膜 [ 1 o ] 0溶 胶 . 凝
1 高温制备二氧化钛 薄膜技术
1 . 1 溶胶 . 凝胶 法
胶法工艺简单 , 可得到高纯度的产品, 且制得 的膜孔 径小 , 分布范围窄 , 可以有效地控制薄膜成分和微观 结构 。但 溶胶 一 凝胶 法也 有一 些不 足之 处 , 薄 膜存在
二 氧化钛 光催 化剂 具有 氧化 活性 高 、 催化 性 能强 、 活
时胶体粒子逐渐聚集长大为粒子簇 , 经相互碰撞后 连结 成 三维 网络结 构 , 从 而完 成 由溶 胶 膜 向凝 胶 膜
的转 化 。实验 中多 用 四异 丙 醇 钛 酸酯 、 四 丁醇 钛
酸酯为前躯体制成 T i O 溶胶 , 以乙醇、 正丙醇为溶
等离子体化学气相沉积( P E C V D) 和金属有机物化 M O C V D) 两种 。等离子体化学气相沉 水 热法是 指在特制 的密闭反应 器( 如高压 釜 ) 学气相沉积( 将 中, 采用水溶液作为反应体系 , 通过将反应体系加热 积一般采用微波和射频等离子化学气相沉积法 , i ( O C : H ) 或T i ( O C n7 ) 通 人 到 至临界温度( 或接近临界温度 ) , 在反应体 系中产生 含 钛 的金 属 有 机 物 T
第 1 0期
郝 晏 : 纳米T i O : 薄膜制备方法的研究进展
3 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
凝胶薄膜制备技术更深人的认识 , 溶胶 . 凝胶技术在 制备薄膜涂层材料 中会得到更广泛的应用。
1 . 2 水 热 法
体在适当温度下发生化学反应 , 并在基片上沉积形

TiO_2薄膜的制备及其光催化性能的研究

TiO_2薄膜的制备及其光催化性能的研究

TiO_2薄膜的制备及其光催化性能的研究
张美月;王志
【期刊名称】《沈阳航空工业学院学报》
【年(卷),期】2009(26)2
【摘要】采用溶胶-凝胶法制备了TiO2薄膜,以10mg/L甲基橙为目标降解物,研究了焙烧温度、镀膜层数、紫外线光照时间对TiO2薄膜光催化性能的影响。

实验结果表明,焙烧温度为500℃,镀膜层数为三层所制得TiO2薄膜光催化活性最好,并且具有稳定、持续的降解效果。

【总页数】3页(P90-92)
【关键词】二氧化钛;光催化;薄膜;甲基橙
【作者】张美月;王志
【作者单位】沈阳航空工业学院民航与安全工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】O643
【相关文献】
1.Mg^(2+)掺杂TiO_2薄膜的制备及其光催化性能研究 [J], 梅乐夫;梁开明
2.掺银TiO_2复合薄膜的制备和光催化性能的研究 [J], 余家国;赵修建
3.纳米TiO_2薄膜的制备与光催化性能研究 [J], 高如琴;程萌;黄豆豆;张楠
4.TiO_2纳米复合薄膜制备及光催化性能研究 [J], 蒋兴钧;白新德;凌云汉;伍志明
5.溶胶电泳法制备纳米TiO_2薄膜及其光催化性能研究 [J], 张颖;陶珍东;姚明明;卢萍;孙国新;李志恩
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TiO_2薄膜材料的制备及其性能的研究进展

TiO_2薄膜材料的制备及其性能的研究进展
能 , 对 TO 薄膜 材料 的发 展 趋 势进 行 了展 望 。 并 i:
关 键词 :i2 T0 薄膜; 掺杂; 制备方法; 性能研究 Re e r h Pr g e s o e a a i n a d Pr p r is o O 2Thi l s s a c o r s f Pr p r to n o e te f Ti n Fi m
A b t a t:T O2wa r a b n a e io d co tra n a l p lc to r s e t. P e a ai n meh d sr c i s ab o d a d g p s m c n u t rma e ila d h d wid a p iai n p o p c s r p r t to o

2 8・
广州化 工
21 0 0年 3 第 1 期 8卷 1
TO i 薄 膜 材 料 的 制 备 及 其 性 能 的研 究 进 展
张 自升 , 张艳 玲 , 黄世 涛
( 南京航 空航天 大 学理 学院 ,江 苏 南京 20 1 10 6)
摘 要 :i: TO 是一种宽带隙半导体材料, 具有广阔的应用前景。综述了TO 薄膜材料的制备方法及其气敏、 i 光电、 光催化性
拉 次数 的多 少 对 薄 膜 的光 催 化 特 性 也 有 很 大 的 影 响 。 另 外 , 姜 义 军等 人 也 用 此 方 法 制 备 了高 质 量 的 TO i 薄 膜 。
1 2 磁 控溅 射法 .
磁控溅射是 目前我们制备 TO i:薄膜的主要方法 , 分为直流 磁控溅射和交流磁控溅射 。用磁控 溅射制备薄膜 时 , 以 T 或 是 i TO 为 靶 材 , A 或 O 为 溅 射 气 体 。磁 控 溅 射 原 理 : 电场 和 i 以 r 在 交变磁场的作用下 , 气体中的等离 子体 被加速变成高 能粒子 , 这 些高能粒子轰击靶材表面 , 能量交换后 , 经 靶材表 面的原子脱离 原 晶 格 而逸 出 , 移 到衬 底 表 面 而 形 成 膜 。磁 控 溅 射 的 特 点 : 转 溅射粒 子能量高 , 薄膜 的附着性好 、 致密性 高。M.S li e 等制 备方 法 繁 多 , 要 包 括 溶 胶 一凝 胶 法 ( o —G 1 、 i, 主 Sl e) 磁控 溅 射 法 、 学 气 相 沉 积 法 ( V 、 冲 激 光 沉 积 ( L 方 化 C D) 脉 P D) 法 。下 面 就 这 几种 制 膜 方 法 进行 论 述 。

电解制备二氧化钛薄膜的研究

电解制备二氧化钛薄膜的研究

电解制备二氧化钛薄膜的研究二氧化钛(TiO2)是一种重要的半导体材料,具有多种优良的物理化学性能,如稳定性、硬度等,因此被广泛应用于光电子器件、太阳能电池、储能设备等领域。

制备 TiO2 薄膜的方法中,电解法是一种简单易行的制备方式。

在这种方法中,电极表面通过电极化学反应生成 TiO2 薄膜。

本文将介绍 TiO2 薄膜的电解制备方法及其研究进展。

一、TiO2薄膜的电解制备方法1、传统的电化学沉积法传统的电化学沉积法是将电极浸入含有钛盐的电解液中,通过施加电压使电极表面发生电化学反应,生成二氧化钛。

其中钛盐可以是 TiSO4、 TiCl4、Ti(CH3COO)4 等。

在这种方法中,电极表面的生成情况与电极材料、电场强度、电解液浓度、温度等因素有关。

2、阳极氧化法阳极氧化法是一种简单、快速、低成本的TiO2 薄膜制备方法。

在这种方法中,将钛制品放入电解液中作为阳极,加上外部直流电源施加电压,通过电解反应在钛制品表面形成 TiO2 陶瓷膜。

该方法可以得到高品质的 TiO2 膜,并且可以通过调节电解液成分和工艺参数来控制膜的厚度和组成。

3、阴极反应生长法阴极反应生长法将TiO2 的制备完整依托于阴极反应。

通过调节电解液的组成和形成条件,实现在阴极表面上定向沉积 TiO2 薄膜。

通过选择筛选合适的阴极表面材料和制备条件,可以实现制备具有优异性能的 TiO2 薄膜。

二、电解制备 TiO2 薄膜的发展现状电化学沉积法是一种较早研究的 TiO2 薄膜制备方法,已经成为了一种比较成熟的技术方案。

历经多年的研究,目前已经有了一些较为久负盛名的学者,如Cowper 、Haynes 等,他们对电化学沉积法的机理进行了深入的研究,并取得了诸多可喜的研究成果。

阳极氧化法相比于传统的电化学沉积法有更多的应用前景。

阳极氧化法以便宜易得的钛制品作为原材料,通过阴极反应入侵制备 TiO2 薄膜的方法获得的 TiO2 薄膜能带结构和光学性质等方面的特性明显优于传统的电化学沉积法。

Tio2薄膜的制备讲解

Tio2薄膜的制备讲解

新能源综合报告实验题目:Tio2薄膜的制备和微细加工学院:物理与能源学院专业:新能源科学与工程学号:1350320汇报人:指导老师:王哲哲一、预习部分(课前完成)〔目的〕:1、用溶胶-凝胶法制备Tio2光学薄膜。

2、学习紫外掩膜辐照光刻法制备Tio2微细图形。

3、微细图形结构及形貌分析。

〔内容〕1、了解溶胶凝胶制备薄膜的原理。

2、了解常见的微细加工的方法。

3、充分调研文献资料,确定实验方案。

4、实验制备和数据分析。

①、制备出感光性的Tio2薄膜凝胶,掌握制备工艺。

②、对Tio2凝胶薄膜进行紫外掩膜辐照。

③、制备出Tio2微细图形并进行热处理。

④、测试Tio2微细图形的结构和形貌特征,处理并分析数据。

〔仪器〕:(名称、规格或型号)紫外点光源、马沸炉、提拉机、光学显微镜、磁力搅拌器、紫外可见光分光光度计、提供制备Tio2材料的前驱物,溶剂等。

二、实验原理1、Tio2的基本性质Tio2俗称太白粉,它主要有两种结晶形态:锐钛型和金红石型,其中锐钛型二氧化碳活性比金红石型二氧化钛高。

特点:它是一种n型半导体材料,晶粒尺寸介于1~100 nm,TiO2比表面积大,表面活动中心多,因而具有独特的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等,呈现出许多特有的物理、化学性质。

应用:在涂料、造纸、陶瓷、化妆品、工业催化剂、抗菌剂、环境保护等行业具有广阔的应用前景,TiO2半导体光催化剂因光催化效率高、无毒、稳定性好和适用范围广等优点而成为人们研究的热点。

纳米TiO2的制备方法:物理制备方法:主要有机械粉碎法、惰性气体冷凝法、真空蒸发法、溅射法等;物理化学综合法:又可大致分为气相法和液相法。

目前的工业化应用中,最常用的方法还是物理化学综合法。

2、溶胶-凝胶法的基本概念溶胶:是指微小的固体颗粒悬浮分散在液相中,并且不停地进行布朗运动的体系。

由于界面原子的Gibbs自由能比内部原子高,溶胶是热力学不稳定体系。

溶胶分类:根据粒子与溶剂间相互作用的强弱,通常将溶胶分为亲液型和憎液型两类。

TiO2基透明导电薄膜的可控制备与应用研究

TiO2基透明导电薄膜的可控制备与应用研究

TiO2基透明导电薄膜的可控制备与应用研究摘要:本文介绍了一种利用控制化学沉积法制备TiO2基透明导电薄膜的方法。

研究表明,通过控制前驱物浓度和沉积时间,可以制备出不同厚度和透明度的薄膜。

同时,我们还对薄膜的导电性能进行了测试和分析,并探究了其在太阳能电池、光催化和传感器等领域的应用。

关键词:透明导电薄膜,TiO2,控制化学沉积法,太阳能电池,光催化,传感器1. 引言透明导电薄膜是一种具有广泛应用前景的材料,在太阳能电池、光催化、传感器等领域有着重要作用。

传统的透明导电材料(如ITO)由于其成本高、稀有元素含量大等缺点,限制了其在实际应用中的应用。

因此寻找新型的透明导电材料就成为了一个非常有意义的课题。

TiO2作为一种广泛应用的半导体材料,具有良好的光学、电学性质,在透明导电薄膜领域的应用呈现出了很大的潜力。

目前研究TiO2基透明导电薄膜的方法主要有物理气相沉积、磁控溅射、溶胶-凝胶法等方法。

但是这些方法存在着工艺复杂、设备成本高等问题。

因此,寻找一种简单、经济的制备方法成为了研究的热点。

本文主要探究了一种利用控制化学沉积法制备TiO2基透明导电薄膜的方法,并研究了其在太阳能电池、光催化和传感器等领域的应用。

2. 实验2.1 实验材料和设备所用前驱物为钛酸四丁酯、异丙醇、乙酸丁酯和葡萄糖酸。

实验设备包括旋涂机、真空干燥箱、热处理炉、紫外-可见分光光度计、四探针测试仪等。

2.2 实验步骤(1)制备前驱体溶液:称取适量的钛酸四丁酯、异丙醇、乙酸丁酯和葡萄糖酸,加入5mL去离子水,搅拌至均匀溶解。

(2)沉积薄膜:将上述前驱体溶液倒入旋涂机中,旋转速度控制在3000rpm。

不同沉积时间和不同浓度的前驱物可以得到不同厚度的薄膜。

(3)烧结处理:将沉积后的薄膜放入热处理炉中,在空气中加热至约400℃进行退火。

3. 结果与分析3.1 薄膜表征通过扫描电子显微镜(SEM)观察得到TiO2基透明导电薄膜的形貌,如图1所示。

TiO_2单晶薄膜的制备及其能带结构的调控与表征

TiO_2单晶薄膜的制备及其能带结构的调控与表征

TiO_2单晶薄膜的制备及其能带结构的调控与表征二氧化钛(TiO2)作为一种重要的光催化材料而被广泛地研究。

然而,由于TiO2的本征带隙宽度较大(>3eV),只能吸收太阳光谱中只占5%的紫外光。

为了使TiO2能吸收并利用可见光,理论和实验研究表明掺杂杂质原子对其能带结构进行调控是一种常见而有效的方法。

但到目前为止,对具体的掺杂构型及其电子性质还缺乏研究。

此外,虽然TiO2电子能带结构的表征测量对于理解TiO2表面光催化机理、指导提高Ti02表面光催化活性非常重要,但已报道的价带电子能带结构的实验结果是粗略的,而对费米面附近紫外光辐照诱导的电子态的理解也存在争议。

因此,本论文主要针对以下几个方面进行研究:Cr-N共掺杂TiO2中具体掺杂构型及其电子态对带隙减小的影响;获得更清晰的TiO2价带电子能带结构:TiO2表面紫外光辐照诱导的电子态。

第一章、介绍了本论文研究中主要的研究体系和实验方法。

其中包括TiO2的应用、晶体结构及其电子结构:脉冲激光沉积(PLD)样品制备技术、扫描隧道显微镜(STM)表面结构表征与扫描隧道谱(STS)谱学技术,以及元素组分与电子能带结构表征的光电子能谱技术。

在介绍各种实验方法时,对其在TiO2研究方面的应用也作了相应的介绍。

第二章、介绍了我们自行搭建的PLD-STM-ARPES超高真空联用系统,其中包括系统构成及其性能测试。

这套联用系统可以实现原位的样品制备、实空间表面形貌与结构表征及倒空间电子能带结构表征,为更好地开发新材料并研究它的性质奠定了基础。

第三章、我们通过PLD的方法生长制备了 Cr-N共掺杂的金红石相(rutile)TiO2(110)单晶薄膜,测得其带隙为1.9eV,进入到了可见光区域。

利用STM表征发现该样品表面新具有两种可辨识的缺陷结构(花生形和蝴蝶形),而且在表面不同位点上采集的STS谱结果表明这种共掺杂结构对TiO2表面电子结构的调控具有非局域性,结合理论计算和模拟对掺杂构型和电子态起源给出了合理的解释。

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TiO2是一种性能稳定的半导体材料,具有氧化活性高,对人体无毒害、成本低和无污染等特点,在许多领域有广泛的用途。

TiO2薄膜具有良好的化学稳定性、电学性能、优良的光催化特性和亲水性,使其在污水处理、空气净化、电子材料、光学材料、生物材料和金属表面防护等方面呈现出巨大应用潜力[1-3]。

目前,TiO2薄膜的制备方法有很多,大体可以分为两大类:物理法和化学法。

物理法主要是利用高温产生的物质蒸发或电子、离子、光子等高能粒子的能量所造成的靶物质溅射等方法,在衬底上形成所需要的薄膜;化学法是利用化学反应在基片上形成薄膜的方法。

本文就目前常用的TiO2薄膜制备技术进行综述。

1溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法(sol-gel)是20世纪60年代发展起来的一种制备无机材料的工艺[4],主要是用含高化学活性组分的化合物作前驱体,经过水解、缩合化学反应后形成稳定溶胶,溶胶经缓慢聚合形成凝胶,凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。

近年来,溶胶-凝胶技术被广泛应用于制备氧化物薄膜。

溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜一般以钛醇盐及其相应的溶剂为原料,加入少量水和络合剂,经搅拌和陈化后形成溶胶,然后利用浸渍-提拉法、旋转涂层或喷涂等方法涂在基片表面,经过焙烧后形成薄膜[5]。

常用的钛醇盐主要有:钛酸乙酯、钛酸四异丙酯、钛酸丁酯、钛酸四丁酯、四氯化钛和三氯化钛等等。

胡伟达等[6]以钛酸丁酯为前驱体,和三乙醇胺一起加入到无水乙醇中,在高速搅拌下发生水解和缩合反应形成溶胶。

涂覆采用浸渍-提拉法,即将金刚石基体浸泡于TiO2溶胶中1min后,用1~3mm/s 的提拉速度提出,然后在80℃烘箱中干燥5min,干燥后重复进行浸渍-提拉涂膜。

随后在马弗炉中进行热处理,热处理工艺为:在100℃保温30min,然后升温至550℃,保温1h后随炉冷却,得到TiO2薄膜。

检测结果标明,TiO2薄膜致密、均匀,使金刚石的抗氧化温度提高了约100℃。

梁亚红等[4]用钛酸四丁酯为前驱体、无水乙醇为溶剂、三乙醇胺为螯合剂配置原驱液形成TiO2溶胶,以浸渍-提拉法在陶瓷拉西环上制备了均一性良好、纯度高的TiO2薄膜。

姜鹏等[7]用钛酸四丁酯与无水乙醇混合后在强烈搅拌下缓慢滴入77℃下的HNO3水溶液中,保持恒温77℃×1h后得到半透明TiO2溶胶,然后用匀胶机向AZ91D镁合金基片上涂覆,涂覆后置于干燥箱中干燥得到TiO2薄膜;朱永法等[8]采用钛酸正丁酯作为前驱体、无水乙醇为溶剂制得TiO2溶胶,利用旋转镀膜法在不锈钢基片TiO2薄膜制备技术研究进展张保丰,刘德波,周亚军,蒋爱云(黄河科技学院,河南郑州450063)摘要:综述了目前较常用的制备TiO2薄膜的方法,包括溶胶-凝胶法、液相沉积法、化学气相沉积法、物理气相沉积法、电沉积法、喷雾热解沉积法、原子层沉积技术、离子自组装技术和水热法等,并对各方法进行了比较。

关键词:TiO2薄膜;溶胶-凝胶;沉积法;离子自组装技术;水热法中图分类号:TG146.1文献标识码:A文章编号:1001-3814(2012)22-0153-04 Research Progress of Preparation Process for TiO2FilmZHANG Baofeng,LIU Debo,ZHOU Yajun,JIANG Aiyun(Huanghe Science and Technology College,Zhengzhou450063,China)Abstract:The recent advance of preparation technologys of TiO2film are reviewed.Sol-gel,LPD,CVD,PVD, electrolytic deposition,SHD,ALD,ISAM and hydrothermal method are introduced.The advantages and disadvantages of the film prepared by different methods are briefIy described.Key words:TiO2film;sol-gel;deposition methods;ISAM;hydrothermal method收稿日期:2012-02-20基金项目:郑州市科技创新团队资助项目(10CXTD159);郑州市科技发展计划项目(2010GYXM643)作者简介:张保丰(1979-),男,河南安阳人,讲师,硕士研究生,主要研究方向为轻合金及其加工技术;E-mail:zhangbf1979@上制备出了TiO2薄膜。

溶胶-凝胶技术是目前制备TiO2薄膜相对成熟的制备技术,该方法具有设备和工艺过程简单,制得的薄膜具有纯度高、均匀性强等优点,被认为是最具有前途的薄膜制备方法之一。

2沉积法2.1液相沉积法液相沉积法(LPD)是近年来在湿化学法中发展起来的一种薄膜制备方法,将基片浸入到适当反应液中就会沉积出氧化物或氢氧化物薄膜;成膜过程不需热处理,不需昂贵的设备,操作简单。

液相沉积法的基本原理是从过饱和溶液中自发析出晶体,反应液是金属氟化物的水溶液,通过溶液中金属氟代络离子与氟离子消耗剂之间的配位体置换,驱动金属氟化物的水解平衡移动,使金属氧化物沉积在基片上[9]。

胡俊华等[10]配制含有(NH4)2TiF6和H3BO3的混合溶液,再加上少量纳米锐钛矿型TiO2粉末,超声分散30min后,取上层清液作为母液,用液相沉积法在AZ31表面制备了表面均匀、平均晶粒直径为100nm、薄膜厚度约7μm的TiO2薄膜,薄膜对基体的起到了较好的保护效果。

高湘等[11]以漂珠为载体,用硼酸与氟钛酸配制镀液,用液相沉积发制备了TiO2薄膜。

刘成龙等[12]配制含氟钛酸铵和硼酸的溶液在不锈钢基体上沉积72~96h,经过500℃的热处理后,获得均匀的具有光催化性能的薄膜,对不锈钢表面起到了一定的保护作用。

2.2化学气相沉积法化学气相沉积法(CVD)是将含有构成薄膜成分的一种或几种化合物和单质气体供给基片,在基片表面产生化学反应而形成不挥发的固态膜层或材料的方法,其基本要求是基片表面必须有异相的化学反应。

这种方法的特点是薄膜沉积速率高、沉积温度较低、可在任何形状和大小的基片上镀膜,膜的组成和晶型易于通过沉积条件精确控制等。

郭清萍等[13]以四异丙醇钛为钛源物质,利用化学气相沉积法制备了均匀细密的TiO2薄膜,实验在垂直式的玻璃反应管中进行,反应的原料气和蒸馏水经水浴加入通过N2气鼓泡,以蒸汽的形式分别从反应管顶口和侧口进入反应管,在反应管出口处充分接触反应,然后在距离喷嘴1~5cm处的基片上充分反应并沉积到被加热的基片上形成TiO2薄膜。

戴国瑞等[14]采用PECVD实验装置,硅片和玻璃为衬底,以无水四氯化钛和氧气为沉积源,在高频电场的激励下发生反应,在衬底上制得了致密、光亮的薄膜。

2.3物理气相沉积法物理气相沉积(PVD)是在真空条件下,采用各种物理方法,将固态的镀料转化为原子、分子或离子态的气相物质后,再沉积于基体表面从而形成固体薄膜。

Wu Guosong等[15]采用电子束蒸发物理气相沉积方法在AZ31镁合金表面沉积了TiO2薄膜,蒸发沉积实验在DMDE-450蒸发装置上进行,TiO2靠电子束蒸发,然后沉积在基片表面形成薄膜,结果显示得到了300nm后的无定形TiO2薄膜,获得的TiO2薄膜结构致密,对基体起到了有效的保护作用。

陈樱等[16]利用ZDL-2051型真空镀膜机,在普通玻璃片和不锈钢片上利用真空沉积镀膜法成功获得TiO2薄膜,薄膜致密均匀,膜层牢固,成膜速率快,易控制。

潘永强等[17]采用离子束辅助电子束热蒸发技术沉积制得了TiO2薄膜。

磁控溅射法是近年来发展的一种新型物理气相沉积方法,该方法具有溅射离子能量高,薄膜附着性好、致密性高等特点。

主要是以Ti或TiO2为靶材,以Ar或O2为溅射气体,在电场或交变磁场的作用下,气体中的等离子体被加速变成高能离子,这些高能离子轰击靶材表面,经能量交换后,靶材表面的原子脱离原晶格而逸出,转移到衬底表面而形成薄膜。

辛荣生等[18]采用反应磁控溅射法在玻璃衬底上制备了锐钛矿型TiO2薄膜,溅射靶材用纯度为99.99%的钛靶,在真空状态下通入氩气和氧气,反应溅射TiO2薄膜,随后在石英管炉内对TiO2薄膜样品进行退火,得到锐钛矿型TiO2薄膜,它具有较好的自洁净性能。

2.4电沉积法电沉积是利用电化学原理,将悬浮在镀液中的不溶性微粒与欲沉积金属的离子在阴极表面实现共沉积,并形成具有某些特殊功能的镀层的电镀工艺。

常用的电化学方法有阳极氧化、微弧氧化和阳极(或阴极)电沉积等。

该法相对物理气相沉积或化学气相沉积方法来说,操作方便,设备较简单,适当控制氧化电压、溶液温度、沉积时间,可控制薄膜的厚度和粒子的形貌,缺点是必须在导电的基底上沉积薄膜,且制备的薄膜必须进行热处理才能晶化。

肖庆锋等[19]利用阴极电沉积法,以TiCl4为原料,羟基过氧化钛络合物为前驱体,在301不锈钢表面构筑了一层纳米TiO2薄膜,电化学测试显示TiO2薄膜使金属基体的耐腐蚀性有较大幅度的提高。

王剑锋等[20]通过阴极电沉积法在AZ31镁合金上快速得到了TiO2薄膜,将氟钛酸铵、硝酸铵、硼酸及去离子水在室温下充分搅拌作为电解液,在一定电流密度和电压下,得到一层沉积态的TiO2薄膜,具有良好的腐蚀性能和光催化活性。

李宣东等[21]运用阳极氧化法,在钛合金表面原位生长锐钛矿型TiO2薄膜,该薄膜从基体上生长,与基体结合紧密,不易脱落。

徐志立等[22]利用微弧氧化法在纯钛材料表面制备了TiO2薄膜,膜层均匀、附着力好。

2.5喷雾热解沉积法喷雾热解沉积法(SHD)是将反应先驱体通过各种方法雾化成微小液滴,然后由载气携带至加热的反应基板上,通过一系列物理化学变化最终形成薄膜的方法。

尹长浩等[23]利用TiCl4与分析纯无水乙醇反应制得的沉积液,通过喷雾热解装置采用磁感应线圈对基片进行加热,保持基片的温度400℃恒定,沉积溶液分次注入载体流体,每次注入1mL,间隔时间20s,使得溅射溶液以气雾状态喷涂到基片表面。

测试结果显示,形成的薄膜中只出现了少量的锐钛矿型结构,主要形成无定形Ti-O薄膜,对镁基体起到良好的保护作用。

马铭[24]采用钛酸丁酯和无水乙醇混合液为涂膜液,乙酰丙酮为稳定剂,通过喷雾热解法在玻璃基片上制备了二氧化钛薄膜,并研究了其亲水性能。

2.6原子层沉积技术原子层沉积技术(ALD)是通过将气相前驱体脉冲交替地通入反应器并在沉积基体上化学吸附并反应形成沉积膜的一种方法,是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法。

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