TiO_2_MPMS_SSO光学保护膜的制备与性能研究
工业化超疏水TiO_(2)涂层的简易制备和性能研究
收稿日期：2020−03−27 基金项目：上海市领军人才科研配套项目（1017310006） 作者简介：李 洋（1995—），男，硕士研究生。研究方向：光催化材料超疏水应用。E-mail：liyang_yejin@ 通信作者：徐京城（1983—），男，助理研究员。研究方向：半导体材料光电催化。E层的接触角 和 滚 动 角 、 傅 里 叶 红 外 光 谱 仪 （ Fourier transform infrared spectroscopy, FT-IR）分析样品的表面特征基 团、X 射线衍射仪 (X-ray diffractometer, XRD) 表征 粉体的晶体结构、扫描电子显微镜（scanning electron microscope, SEM）观察样品的表面形貌。
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有色金属材料与工程
2021 年 第 42 卷
industrial production. It can be used to prepare superhydrophobic coating in large area and has high commercial value.
Keywords: superhydrophobic; titanium dioxide; saturated fatty acid; simple preparation; industrialization
据此，本文以纳米 TiO2（P25）为原料，在硅烷和 水的混合介质作用下，利用饱和脂肪酸 A 表面基团 取代 TiO2 表面的亲水基团-OH，实现 TiO2 粒子表 面疏水改性，制备出超疏水 TiO2 粉末，分析表面改 性机制；以超疏水 TiO2 粉末和树脂为原料，通过喷 涂法在不同基材表面构筑超疏水涂层并考察超疏 水 TiO2 粉末与环氧树脂配料比对涂层性能的影响， 验证最佳比例下涂层的自清洁性和其他性质。结果 表明，制备的超疏水 TiO2 粉末和超疏水涂层性能突 出，可以应用在纸张、织物、海绵等软质基底上，也可 应用在玻璃、金属、硅片等硬质基底上，为超疏水
纳米TiO_2膜的制备及其光催化性能
纳米TiO_2膜的制备及其光催化性能
艾智慧;杨鹏;陆晓华
【期刊名称】《环境科学与技术》
【年(卷),期】2004(27)B08
【摘要】采用溶胶凝胶法(Sol Gel)制备了负载型纳米TiO2膜,分别考察了原料配比、pH值、煅烧温度对薄膜性质的影响,并利用XRD对其结构进行了表征,同时,用负载型TiO2膜对活性艳红X 3B(X 3B)模拟染料废水进行了微波辅助光催化脱色的研究。
结果表明,改变原料配比及pH值可以制备出不同粒径的纳米TiO2膜,在450℃煅烧时TiO2呈锐态矿结构,在650℃以上出现锐态矿与金红石混晶结构,750℃时完全转变为金红石结构。
所制得的纳米TiO2薄膜对X 3B具有较好的光催化活性。
【总页数】3页(P4-6)
【关键词】TiO2薄膜;活性艳红X-3B;微波辅助光催化
【作者】艾智慧;杨鹏;陆晓华
【作者单位】华中科技大学环境科学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】X703.01
【相关文献】
1.纳米TiO_2/丝素复合膜的制备及其光催化性能 [J], 夏友谊
2.TiO_2/GO/PAN纳米纤维膜的制备及光催化性能 [J], 王成;蒋叶群;姚理荣
3.玻璃负载纳米TiO_2/SiO_2膜的制备和光催化性能 [J], 李建生;刘炳光;王少杰;董学通
4.超声辅助介孔纳米TiO_2光催化剂制备与光催化性能 [J], 杨在志;傅小明;许新宇;朱良怀;周炎;张臻
5.载体SiO_2上纳米TiO_2膜的制备及光催化性能 [J], 颜秀茹;郭伟巍;宋宽秀;霍明亮;王建萍
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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
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 �� � � �
TiO2薄膜制备与性能解读
目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)1 绪论 (3)2 国内外研究文献综述 (5)2.1 TiO的结构 (5)2薄膜亲水性原理 (5)2.2 TiO2薄膜结构及其性能的影响 (6)2.3 相关参数对TiO22.3.1 晶粒尺寸 (6)2.3.2 结晶度和晶格缺陷 (6)2.3.3表面积和表面预处理 (6)2.3.4 表面羟基 (6)2.3.5 薄膜厚度 (7)3 实验部分 (8)3.1 实验系统介绍 (8)3.2 衬底的选择及清洗 (9)薄膜的实验步骤 (9)3.3 直流磁控溅射制备TiO23.4 亲水性测试 (9)4 实验结果及参数讨论 (10)薄膜的工作曲线的影响 (10)4.1 氧流量对TiO24.2 溅射功率的选择及其对薄膜的性能影响 (11)4.3 总气压对薄膜性能的影响 (13)4.4 氧氩比对薄膜亲水性的影响 (13)4.5 基片温度对薄膜性能的影响 (14)4.6 热处理对薄膜性能的影响 (16)结论 (18)谢辞 (19)参考文献 (20)直流磁控溅射法制备TiO2薄膜摘要：本文利用直流磁控溅射法在不同条件下制备玻璃基TiO2薄膜样品，并检测了薄膜的超亲水性。
研究了沉积条件例如溅射总气压，氧气和氩薄膜最佳性气的相对分压，溅射功率，基片温度和后续热处理对TiO2薄膜是无定型且能的影响。
实验结果显示：在较低温度下沉积的TiO2亲水性较差。
相反，在4000C到5000C范围内退火过后，薄膜表面呈现超亲水性能。
本文在实验中获得的最佳制备条件为：溅射功率为94 W，溅射气压在2.0Pa，氧氩比是2:30，基片温度为400 0C，最后在空气气氛中退火，温度为4500C。
关键词：直流磁控溅射；TiO2薄膜；超亲水性；退火温度Preparing TiO2 Films by DCReactive Magnetron SputteringAbstract: In this paper TiO2films are deposited on the glass substrates by DC reactive magnetron sputtering at different conditions. Super hydrop-hilicity of TiO2 thin film has been examined.The influences of thedeposition such as the total sputtering gas pressure，their relativeoxygen and argon partial pressure,sputtering power,substrate temper-atrue and post-annealing temperature on the optimum performanceof the TiO2 thin film are studied. The results showed that the TiO2thin film sputtered at low temperature is amporphous and has arather poor hydrophilicity.In contrast,annealed at a temperature ran-ging from 400 0C to 500 0C,super hydrophilicity of the anataseph-ased TiO2film can be observed.The best conditions obtained arethat sputtering power is 94 W,sputtering pressure is 2.0 Pa,oxygenargon ratio is 2:30,substrate temperature is 4000C and annealing temperature in air atmosphere is 4500C.keywords:reactive magnetron sputtering;TiO2 thin film;super hydrophilicity;annealing temperature1 绪论TiO2有独特的光学、电学及化学性质，已广泛用于电子、光学和医学等方面。
纳米TiO_2薄膜的制备及性能表征
催化活性最高 。当加水量小于 0. 4 mL时 ,生成低交 联度产物 ,薄膜不连续 。随水含量的增加 ,醇盐水解 和缩聚反应加速 ,溶胶粘度增大 ,缩聚物的交联度和 聚合度也随之增大 ,生成高交联度的产物 ,此结果与 胡安正等人 研究结 果不同 [ 6 ] 。当加水量 大于 2. 5 mL时 , 过多 的加水量可使 TiO2溶胶的凝胶时间大 大缩短 ,水解产物和缩聚产物在短时间内聚集 ,生成 白色沉淀 ,此结果与卫志贤 [ 7 ]等人研究结果相同 。 2. 3 硝酸含量对薄膜性能的影响 固定其它反应物的加入量 ,试验考察了硝酸加 入量在 0～6. 0 mL范围内对薄膜性能的影响 ,结果 见图 3。
由图 1可知 , TNB T加入量对 薄膜的光催化性 能影响很大 。在制备透明薄膜 时 , TNB T加 入量控 制在 4. 0～5. 0 mL 之间比较合适 。原因可能为当 TNBT用量小于 4. 0 mL 时 ,反 应物含量低 , 体系中 醇盐的水解和缩聚反应速度减慢 ,水溶胶中生成的 水解和缩聚产物较少 ,织构强度较弱 ,网络结构容易 在干 燥过程 中塌陷 ,生 成裂纹 , 光 催化活 性低 ; 若 TNBT用量小于 5. 0 mL 时 ,反 应物含量高 , 水解产 物和缩聚产物含量高 ,从而导致溶胶粒子间相互碰 撞 、团聚形成大的晶粒 ,在溶胶液制备过程中生成果 冻状凝胶 ,不能应用于薄膜的制备 。 2. 2 加水量对薄膜性能的影响 固定其它反应物的加入量 ,试验考察了加水量 在 0. 4～2. 5 mL范围内对薄膜性能的影响 ,结果见 图 2。
D EA 0. 12 0. 12 0. 12 0. 12 0. 12 0. 12
PEG 1. 4 1. 4 1. 4 1. 4 1. 4 1. 4
DM F 0. 4 0. 4 0. 4 0. 4 0. 4 0. 4
TiO2薄膜的结构及性能研究
钛氧膜的结构及性能研究1 前言TiO2有独特的光学、电学及化学性质,已广泛用于电子、光学和医学等方面。
例如,作为氧传感器用于湿敏、压敏元件及汽车尾气传感器；作为光催化剂,可实现有机物的光催化降解,具有杀菌、消毒和处理污水等作用；利用其亲水亲油的“双亲”特性,可使镀有钛氧膜的物体具有自清洁作用,从而达到防污、防雾、易洗、易干等目的；而金红石相钛氧膜是很好的人工心脏瓣膜材料。
对于TiO2的研究主要集中在制备、结构、性能和应用等方面。
在TiO2性能方面的研究,尤以对其生物相容性和光催化性能的研究最为丰富。
Ti-O膜作为生物活性材料在生物体内可以长期稳定存在且不与生物组织发生物化反应，即具有良好的生物相容性，但其缺点在于植入生物体内后，不能有效地在材料表面形成有正常的细胞并维持长期的活性。
国内外很多的研究者采用各种表面改性工艺方法，对材料表面进行生物活化或有机/无机复合等使材料表面挂带—COOH、—OH、—NH2等反应性基团，然后通过形成共价键使生物分子如蛋白质、多肽、酶和细胞生长因子等固定在材料表面，充当邻近细胞、基质的配基或受体，在材料表面形成一个能与生物体相适应的过渡层，以达到活化钛氧膜表面的效果。
目前，对钛氧膜的表面改性方法主要包括离子表面注入法，碱处理以及酸活化处理等方法。
作为半导体光催化剂,纳米TiO2薄膜可以利用部分太阳光能,使反应在常温常压下进行,并且反应速度快,对污染物治理彻底,没有二次污染,十分符合环境治理中高效率低消耗的要求。
加之TiO2具有高活性、安全无毒、化学性质稳定(耐化学及光腐蚀)、难溶、成本低等优点,因此被公认为是环境治理领域中最具开发前途的环保型光催化材料。
TiO2作为光催化剂最初采用的是悬浮相,但这种悬浮相的光催化剂存在难搅拌、易失活、易团聚和回收困难等缺点，严重地限制了它的应用和发展。
制备负载型光催化剂是解决这一问题的有效办法,TiO2的薄膜型光催化剂已引起人们的极大兴趣。
二氧化钛薄膜的制备及光电性能的研究
研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。
尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。
与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。
特此申明。
签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解北京理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。
签名：日期：导师签名：日期：摘要本论文的主要研究工作是纳米TiO2薄膜的制备及其金属-半导体-金属（MSM）结构的光导型紫外探测器的制作及性能研究。
首先，我们利用离子束辅助反应电子束蒸发法，在玻璃及Si衬底上制备了锐钛矿相TiO2薄膜，通过测量其晶体结构(XRD)、表面形貌(SEM)以及紫外吸收谱(UV-Vis)等，来研究制备条件如基板温度、沉积速率、退火温度等对薄膜结构、表面形貌及其光学性能的影响，了解其结构和光学性质的变化规律，从而选择适宜的条件制备符合设计要求的薄膜。
接着，我们对光导型探测器的工作原理及主要参数做了深入的分析和讨论。
然后，利用电阻加热蒸发法在TiO2薄膜上蒸镀一层金属Al 形成欧姆接触，结合叉指状的掩模板形成叉指状电极，最终制备了Al/TiO2/Al结构的MSM光导型TiO2薄膜紫外探测器，通过测量其I-V曲线、光响应特性对其紫外光电特性进行研究。
I-V测试结果发现，在300nm的单色光照射下，TiO2紫外探测器在2V偏压下的光电流约为1.5uA，暗电流的平均值约为70nA，光电流比暗电流大很多，说明探测器具有一定的灵敏性。
TiO2纳米管阵列薄膜的制备、表征及光电性能研究的开题报告
TiO2纳米管阵列薄膜的制备、表征及光电性能研究
的开题报告
一、研究背景和意义
随着科学技术的不断发展，纳米材料已经成为材料科学研究的一个
重要领域。
纳米材料具有巨大的表面积、高化学活性和优异的光学性能，可以在催化、光电、生物等方面提供各种新的应用。
其中，TiO2纳米管
阵列薄膜具有独特的结构、性能和应用优势，在太阳能电池、化学传感器、光催化等领域得到了广泛应用。
因此，对TiO2纳米管阵列薄膜的制备、表征及光电性能研究具有重要的科学意义和应用价值。
二、研究内容
本研究将主要从以下三个方面展开：
1.制备
采用模板法结合溶胶-凝胶法，制备出高品质的TiO2纳米管阵列薄膜，其中模板法主要用于纳米管阵列的制备，溶胶-凝胶法用于纳米管表
面形貌、结构和光学性能的调控。
2.表征
利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射（XRD）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）、拉曼光谱（Raman）等手段对所制备的TiO2纳米管阵列薄膜进行表征，分析其表面形貌、结构、组成和光学性质等
方面的基本特征。
3.光电性能
通过研究TiO2纳米管阵列薄膜的光电转换特性，探究其在太阳能电池、化学传感器、光催化等领域的应用潜力。
具体包括利用电化学工作
站测量电化学特性，并测试其光响应特性。
三、预期成果
本研究预期可以制备出高品质的TiO2纳米管阵列薄膜，并对其表面形貌、结构和光学性能等进行详细的表征，进一步探究其在太阳能电池、化学传感器、光催化等领域的应用潜力。
同时，本研究还将为TiO2纳米管阵列薄膜的制备、表征及光电性能研究提供有益的参考和启示，为相
关领域的科学研究和工业应用提供支持。
TiO2光催化薄膜的制备及应用
去离子水, 搅拌15min 乙醇，盐酸, 室温老化24h
涂覆溶液
涂布到玻璃基板,空气 中干燥并在马弗炉中在700 ℃ 下退火30 分钟。重复 该过程两次
PT基底
水热前体溶液（ TiCl3 水溶液）
160 °C 3h Materials Research Bulletin, 44(6), 1232-1237.
1 .
研究背景
TiO2光催化薄膜的应用
有机物降解 环境净化 卫生保健
光催化的氧化性对大多数微生 物都有强杀伤力,因此可以考虑 作为杀菌消毒的手段,尤其是用 于生活用水的净化。光催化不 仅仅能杀死普通的细菌和病毒, 它还能使某些癌细胞失活
2 .
制备方法
1 2 3 4 5 6
化学气相沉积法 电化学法 化学氧化法 溅射法
TNAs
2 .
制备方法 水热法
水热法
FE-SEM images of TNAs grown on PT-substrate at an annealing temperature of 700 °C and at a hydrothermal growth temperature of 160 °C and growth time of 3 h. (a) PT-substrate; (b) top view of TNAs; (c) side view of TNAs.
J. Phys. Chem. C 2007, 111, 18334-18340
Figure 3. SEM images for films prepared in (a) Ar (b) Ar/N2 and (c) Ar/O2. All films annealed in air for 4 h at 400 °C. The scale shown is 0.5 um.
TiO_2光催化薄膜制备研究现状_申乾宏
《陶瓷学报》2008 年第 4 期
376
象。为此，有研究对 TiO2 的晶化工艺进行改进，避免 传统方法中的高温晶化热处理过程。目前的制备工艺 主要有两条：
一 是 对 薄 膜 进 行 低 温 晶 化 处 理 。有研究[19]将 TiO2 凝胶膜置于反应器中，通过水蒸汽促进其水解， 使 凝 胶 膜 的 结 构 发 生 重 排 产 生 结晶。在此基础上， Imai 等 人 [20] 采 用 高 能 紫 外 线 和 水 蒸 汽 共 同 处 理 TiO2 凝胶膜，发现两者的作用能有效促进 TiO2 凝胶 膜的脱水与重排，提高凝胶膜的晶化程度。然而这类 方法需要密闭的反应装置以有效利用水蒸汽，不利于 薄膜的大面积制备。Kotani 等人[21] 为此提出了在开 放环境中用热水直接处理凝胶膜的制备方法，将凝胶 膜浸入热水中促使无定形薄膜发生晶化，即可获得结 晶 TiO2 薄膜。
TiO2 薄膜的固相制备方法主要是对钛金属或合 金的表面进行氧化而获得结晶 TiO2 薄膜。有研究以 钛金属片为阳极，石墨为阴极，进行阳极氧化，在钛金 属片表面制备出锐钛矿型 TiO2 薄膜[7]。Wu 等人[8]则 采用双氧水氧化钛金属片，获得锐钛矿型 TiO2 薄膜。 此外，Birch 等人[9] 还利用机械打磨、化学刻蚀、阳极 氧化、热氧化等方法，对钛金属片上制备结晶的 TiO2 薄膜进行了研究。然而，该方法对薄膜基材的选择范 围较为狭窄，而且成本因素也限制了其广泛应用。 3.3 液相法
参考文献
1 Fujishima A. and Honda K. Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode. Nature, 1972, 238(5358): 37- 38
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。
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。
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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TiO2薄膜的制备及厚度对其光学性质的影响中期报告
TiO2薄膜的制备及厚度对其光学性质的影响中期报告一、研究背景与意义氧化钛（TiO2）是一种具有重要应用价值的半导体材料，广泛应用于光电领域、医疗领域和环境污染治理等领域。
其中，TiO2薄膜的制备及其光学性质的研究备受关注。
TiO2薄膜具有优异的光学、电学和磁学性能，一般可通过物理蒸发、喷雾法、溅射法、化学气相沉积法、水热合成法等方法制备。
而TiO2薄膜的厚度对其光学性质具有重要影响，因此研究TiO2薄膜厚度对其光学性质的影响，不仅可以为更好地应用TiO2薄膜提供基础研究，而且可以为材料设计和实际应用提供指导。
二、研究现状与存在问题目前，国内外已有许多关于TiO2薄膜制备及其光学性质的研究，其中一些研究表明TiO2薄膜的厚度对其光学性质具有重要影响。
例如，近年来有研究表明TiO2薄膜的厚度对其折射率、光损耗和吸收率等光学性质均有影响，TiO2薄膜的厚度越薄，其折射率、光损耗和吸收率越小。
而随着TiO2薄膜厚度的增加，其光学性质逐渐变化，例如折射率会逐渐增加，吸收率会逐渐降低。
这些研究为TiO2薄膜的应用提供了理论基础。
然而，目前普遍存在的问题是，对于不同制备方法和制备条件下的TiO2薄膜，其厚度与光学性质之间的关系还没有被系统地研究和解释。
此外，一些现有研究结果尚未达到一致性，需要进一步研究和验证。
三、研究方法本研究的主要内容是探究不同厚度的TiO2薄膜对其光学性质的影响。
具体来说，本研究将采用物理蒸发法制备一系列不同厚度的TiO2薄膜，利用紫外可见分光光度计、扫描电子显微镜等测试手段，研究不同厚度的TiO2薄膜在紫外可见光区域的透射率、反射率、折射率、吸收率等光学性质，并探究其与薄膜厚度之间的关系。
四、研究预期结果通过对不同厚度的TiO2薄膜的光学性质的研究，本研究预期得出以下结论：1、TiO2薄膜的厚度对其光学性质具有重要影响，薄膜厚度越薄，其透射率、折射率和吸收率均相应降低。
2、随着TiO2薄膜厚度的增加，其光学性质逐渐变化，例如折射率逐渐增加，吸收率逐渐降低。
TiO_2薄膜材料的制备及其性能的研究进展
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 。
TiO_2纳米管薄膜的制备与光学性能研究
纯钛 片表 面 生 长 二 氧 化 钛 纳 米 管 ， 究 氧 化 电压 、 研 热处 理对 纳米管 结构 与特 性 的影 响 ， 分别 用 Ｘ射 线 衍射 （ Ｒ 、 Ｘ Ｄ） 扫描 电子 显 微 镜 （Ｅ 、 外 可 见 光 Ｓ Ｍ） 紫 谱分 析 （ ＶＶｓ对 样 品进行 了表征 。 ｕ ．ｉ）
２１年 １月２ ０１ １ ５日收到
１ 实验 部分
１ １ 试剂 与仪器 ．
钛 片 （ ｉ 工 业 纯 ， 鸡 天 脉 钛 业 ） 丙 酮 Ｔ， 宝 ，
（ ， 分 析纯 ， 苏 强盛 化 工 有 限公 司 ） 丙 三 醇 ＣＨ Ｏ， 江 ， （ ， 。分 析纯 ， ｃＨＯ ， 天津市 大茂 化学试 剂 厂 ） 氟化 氨 ， （ Ｈ Ｆ 分 析 纯 ， 州 化 学 试 剂 厂 ） 无 水 乙 醇 Ｎ ， 广 ， （ Ｈ Ｃ Ｏ 分 析 纯 ， 津 市 大 茂 化 学 试 剂 厂 ） Ｃ Ｈ： Ｈ， 天 ，
第１ ２卷
第 ５期 ２ １ ２月 ０ ２年
科
学
技
术
与
工
程
Ｖ Ｌ １ Ｎｏ ５ Ｆ ｂ ０ ２ ０ ２ ． ｅ ．２ １
１７ — １ １ （ ０２ ０ —９ ７０ ６ １ ８ ５ ２ １ ）５ ０ ８ ・５
Ｓ ｉｎ ｅ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｃｅ ｃ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ Ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｎ
光谱仪 （ 本岛津研究所 ） 日 进行反射光谱测定 ， 用磁 力 恒温 搅拌 器 （ 苏 金坛 市 宝 华 仪 器 厂 ） 电解 液 江 对
进行 搅 拌 ； Ｄ ７０ ＿５型 直 流 稳 压 稳 流 电 源 用 Ｈ１２Ａ ＿ （ 京大 华公 司 ） 电压 源 ； 品 的退火 处 理 实验 使 北 做 样 用１２０ｏ ０ Ｃ快速 升 温 箱 式 电 炉 （ 阳神 佳 窖 业 有 限 洛
纳米晶TiO_2半导体薄膜的制备和性能_王保国
收稿日期:2004-01-10基金项目:国家自然科学基金(29906006)和天津市自然科学基金(02306211)资助项目作者简介:王保国(1962-),男,河北阜城人,天津大学化工学院副教授,硕士生导师,主要从事绿色化学工艺过程研究。
联系人:李 ,E -mail:li wei@ 。
文章编号:1004-9533(2005)01-0001-03纳米晶TiO 2半导体薄膜的制备和性能王保国,王素梅,张金利,李,刘亚娟(天津大学化工学院,绿色合成与转化教育部重点实验室,天津300072)摘要:以钛酸丁酯为前驱液,聚乙二醇2000为模板剂,采用溶胶-凝胶模板法在温和的条件下合成了纳米晶TiO 2薄膜,并对其晶相、颗粒大小和表面形貌等进行了表征。
结果表明,所制备的TiO 2薄膜表面完整,无明显的裂纹,颗粒分布均匀,粒径和膜厚度保持在纳米级。
电学性能测试表明,纳米晶TiO 2薄膜在350e 具有p -型半导体特性,p -型TiO 2半导体纳晶薄膜在新型气体传感器开发领域有着潜在的应用前景。
关键词:纳米晶;氧化物半导体;PEG 模板中图分类号:O644 文献标识码:APreparation and Characterization ofNano -Crystalline TiO 2Sensing FilmWANG Bao -guo,W ANG Su -mei,Z HANG Jin -li,LI Wei *,LI U Ya -juan(Sc hool of Che mical Engi neering,Key Laboratory for Green Chemical Technology,Tianjin Universi ty,Tianjin 300072,China)Abstract :Nanometer titania inorganic film using polyethylene glycol(PEG)as matrix and tetrabutylorthotitanateas inorganic precursor was successfully prepared.SEM,XRD and XPS were used to characterize the microstructure and crystallite morphology.The nanocrystalline TiO 2films were integral and crac k -free with small pores,whose crystallitic sizes were nanometer and even.The films spinned on sapphire tended to sho w semiconducting properties at 350e .The p -type TiO 2thin films have potential for development of a novel gas sensor.Key words :nano -crystalline;metal oxide semiconductor;PEG Template 随着科技的发展半导体材料的尺寸可减小到纳米量级范围内,由于纳米相的量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等特点,使得它们呈现出了常规材料所不具备的特殊光学、电学和力学特性,以及催化和生物活性等。
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， 得到薄膜极限表面 （ 1）
*
i， j， k） E * ε τ = τ0 + Sgn（ w t ，
式中，τ0 为残余应力， ε 为应变， E 为有效杨 氏模量，Sgn （ w t ，i，j， k ） 是与体系有机含量 wt （ 薄 膜 成 分 中 有 机 基 团 质 量 占 总 质 量 分 数 ） 相关的函数表达校正系数， 其具体形式有待研 究，式中定为常量。 当有机含量 w t 相 同 时， ε 近似为常量， 薄膜应力与有效杨氏模量成正比。
图1
SiTi、MPMSSSO 及 MPMSSSOTi 的红外光谱
磨性，而且耐磨性能依次提高。
第2 期
SSO 光学保护膜的制备与性能研究 邓亚锋等 . TiO2 / MPMS-
· 71 ·
MPMS － SSO 膜次之，再次为 Si － Ti 膜。 薄膜的机械性能主要由其表层 （ ＜ 100 nm ） 化学成分和微观结构决定。薄膜表层是分布着大 量纳米 － 微米级孔洞的连续相。有机无机杂化薄 膜通过键合形成了有机 / 无机骨架网络的连续相， 骨架之间的空隙就形成了纳米级的孔洞 （ 见图 4 ） ； 而且， 由于骨架不完整或溶剂挥发等因素 会出现微米级的孔洞，这些孔洞之间也是相互连 续的，从而形成骨架 － 孔洞的双连续相。有机无
进行测试； 耐磨性： 采用济南益华摩擦测试技术 10 型动载磨料磨损测试机以动 有限公司的 MLD态摩擦减重法测试， SiO2 磨砂，350 目过筛， 转 速 200 r / min，时间 15min； 耐热性： 采用 TA 公 Q50 型 TG （ 升温数率 20 ℃ / min，氮气 司的 TAQ100 型 DSC 流速 60 mL / min） 以及 TA 公司的 TA（ 升温数率 10 ℃ / min，氮气流速 50 mL / min） 。
摘要： 以正硅酸乙酯、钛酸丁酯、甲基丙烯酰氧基倍半硅氧烷 （ MPMS － SSO） 、γ － 环氧丙氧丙基三甲 氧基硅烷为原料，通过溶胶 － 凝胶法制备了 Si － Ti 杂化涂料、甲基丙烯酰氧基倍半硅氧烷 （ MPMS － SSO ） 涂料、甲基丙烯酰氧基倍半硅氧烷与钛酸丁酯杂化的 MPMS － SSO － Ti 涂料， 并在 PMMA 上成膜。 用 FTIR、UVVIS、动态摩擦减重测试和 TG / DSC 等对薄膜的结构、透光率、机械性能和热性能进行表征 ， 并分 析了 Si － Ti、 MPMS － SSO 和 MPMS － SSO － Ti 3 种涂料对 PMMA 膜的影响。 结果表明： Si － Ti、 MPMS － SSO、MPMS － SSO － Ti 光 学 保 护 膜 在 保 持 PMMA 基 片 透 光 率 基 本 不 变 的 同 时 ， 有 效 地 提 高 了 耐 磨 性； MPMS － SSO 薄膜的耐磨效果最好，MPMS － SSO 膜次之， Si － Ti 膜最次。 从表面应力、 预滑动摩擦力和动 摩擦力 3 个方面分析有机无机杂化膜耐磨性能 ，能够有效解释涂覆 Si － Ti、MPMS － SSO、MPMS － SSO － Ti 涂料耐磨性依次提高的事实 。Si － Ti、MPMS － SSO、MPMS － SSO － Ti 薄膜热稳定性良好，其中 MPMS － SSO － Ti 薄膜耐热性最好。分析表明，微观上具有规整网络结构的倍半硅氧烷与 TiO2 杂化对提高薄膜的耐磨性 能和热稳定性起着重要作用 。 关键词： 光学保护膜，耐磨性，正硅酸乙酯，钛酸丁酯，甲基丙烯酰氧基，倍半硅氧烷，溶胶 － 凝胶， 涂料 中图分类号： O69 文献标识码： A 文章编号： 1009 － 4369 （ 2012 ） 02 － 0069 － 06
* 从微观看，Si － Ti 体系中的受力质点的是 E 较 MPMS － SSO 体系中 小的成键 Si—O—Ti 原子团，
［10 － 11 ］
。在这类材料表面涂覆透明耐磨涂料是提
高其耐磨性简洁、有效的方法，可极大提高其应 用范围和使用寿命。 有机 / 无机杂化材料兼具有 机材料的柔韧性和无机材料高硬度优势 ，是理想 ［2 － 3 ］ 。 自 20 世 的耐磨涂料， 因而受到广泛关注 Illinois 公司首次研制出甲 纪 60 年代美国 Owens［4 ］ 基硅树脂 以来， 有机硅或有机硅 / 钛杂化耐磨 。 然 而， 涂料 有 了 突 破 性 进 展 并 广 泛 应 用 Si—O—Si 或 Si—O—Ti 微观网络结构的规整性 较差，限制了其耐磨性能的进一步提高 ，难以满 足日益发展的光学器件的要求。 多面体低聚倍半硅氧烷 （ POSS ） 结构和性 质独特，容易通过分子设计制备出分子级杂化的
－1 曲线 c 中可以观测到 930 cm 附近 Si—O—Ti 的 －1 特征吸收峰，而 544 cm 处的 Ti—O—Ti 峰十分
微弱，说明曲线 a、曲线 c 中形成的主要是 Si— O—Ti 结构。另外，由于倍半硅氧烷的影响， 曲
－1 线 c 中 930 cm 处 Si—O—Ti 峰比曲线 a 中的尖
SSO 锐，并出 现 一 个 微 小 侧 峰， 可 能 是 MPMS与 TiO2 键 合 所 致。 从 以 上 分 析 可 知： Si － Ti、 MPMS － SSO、MPMS － SSO － Ti 体系均形成了有 机 / 无机杂化微观网络结构， 而且 MPMS － SSO、 MPMS － SSO － Ti 体系中由于倍半硅氧烷作用形 成的无机骨架更规整。 2. 2 紫外 － 可见光谱分析 将 3 种涂料在 PMMA 基片上固化成膜后进
－1 向振动，这一点可以和 1 719 cm 处羰基峰的变 －1 化相互印证。曲线 b、 曲线 c 中 1 719 cm 处的
羰基峰明显比曲线 a 处的尖锐，而且曲线 c 中的 峰宽 比 曲 线 b 的 小。 这 说 明 曲 线 b、 曲 线 c 中 MPMS － SSO 中的甲基丙烯酰氧基由于 C C 之 间相互键合，形成了有机网络，C O 峰相应增 强； 也因受到网络结构限制而进行定向振动 ，使 曲线 c 中 C O 峰宽比曲线 b 中的小。在曲线 a、
1122 。 收稿日期： 2011* 基金项目： 国家高技术发展计划项目。 作者简介： 邓亚锋 （ 1985 —） ，男，硕士， 主要从事多孔材 料、超级电容器方面的研究。 E － mail： YFDeng919@ 163. com。
· 70 ·
第 26 卷
－1 图 1 中，1 100 ～ 1 000 cm 处为 Si—O—Si
［7 － 8 ］ 。由于具有优良的机械特性、 热 高性能材料 稳定性等， POSS 作为保护膜、 增透膜、 分光膜 ［5 － 6 ］
1
1. 1
实验
主要原料 甲 基 丙 烯 酰 氧 基 倍 半 硅 氧 烷 （ MPMS －
应用在高能激光器等精密光学器件上也显示出无 ［9 ］ 可比拟的优势 。 近年来， POSS 杂化涂料已有
MPMS － SSO 和 MPMS － SSO － Ti 3 种涂料在 PMMA 基片上成膜， 然后进行摩擦减重测试， 结果 见图 3 。
根据 Gurtin 等人的弹性体连续相理论 和 Ashby 模型［13］， 同时考 经典的多孔材料 Gibson虑到多孔材料表面效应 应力表达 （ 如式 1 ） 。
的带状特征吸收峰， Si － Ti （ 曲线 a ） 中相对平 SSO （ 曲 线 b ） 中 出 现 了 Si—O—Si 缓， MPMSSSOTi （ 曲线 c ） 的细微结构振动峰， 而 MPMS中此峰加 强 且 趋 于 对 称。 原 因 可 能 是 MPMS － SSO － Ti 中形成了微观结构相对规整的倍半硅氧 烷与 TiO2 杂化的无机网络。 在这种网络结构的 限制下，Si—O—Si 振动转变为在一定方向的定
SSO） ： 纯度 ＞ 95% ，自制； γ － 环氧丙氧丙基三 甲氧基硅烷 （ GPMS ） ： 工业级， 武汉华昌试剂 厂； 正硅酸乙酯 （ TEOS ） 、 钛酸丁酯 （ TBOT ） 、 异丙醇、硝酸： CP， 天津科密欧化学试剂开发 中心。 1. 2 制备工艺 以适量 TEOS、TBOT、GPMS 和 MPMS － SSO 为主要反应原料， 加入适量去离子水、 异丙醇， 在硝酸催化下，常温搅拌反应 20 h； 再加入适量 流 平 剂， 分 别 制 得 Si － Ti、 MPMS － SSO 和 MPMS － SSO － Ti 3 种杂化涂料。3 种涂料所用 TEOS、TBOT、GPMS、 MPMS － SSO 的体积比分 别为 12∶ 3∶ 6∶ 0 、12∶ 0∶ 6∶ 1 、12∶ 3∶ 6∶ 1 ； 去离子水 用量为 10 ～ 15 mL，调节异丙醇用量使 3 种涂料 的固体质量分数相同。然后，用提拉法在微蚀处 理过的 PMMA 基 片 上 成 膜， 提 拉 速 度 固 定 为 171 mm / min，90 ℃ 下固化 2 h 即制得耐磨光学 保护膜。 1. 3 分析测试 红外光谱： 采用 Thermo 公司的 Nicolet 6700 IR 进 行 分 析； 透 光 率： 采 用 Densei － 型 FTLambda 公司的 Lambda12 型 UVVIS 分光光度计
有机透明材料 （ 如 PMMA、 PC 等 ） 因光学 性能优良， 质轻且易加工等特性常用作光学部 件； 但与光学玻璃相比，有机透明材料耐磨性较 差，难以满足特殊条件下高性能光学器件的要 求
［1 ］
，但 TiO2 / POSS 对光学保护膜的机械 性能、热性能的影响没有详尽研究。 报道 本实验 以 正 硅 酸 乙 酯 （ TEOS ） 、 钛 酸 丁 酯 （ TBOT） 、甲基丙烯酰氧基倍半硅氧烷 （ MPMS － SSO） 、 γ － 环氧丙氧丙基三甲氧基硅 烷 为 原 SSO 涂料以 料，制备了 Si － Ti 杂化涂料、 MPMSSSO 与 TBOT 杂 化 的 MPMSSSOTi 涂 及 MPMSIR、 料，并用提拉法在 PMMA 上成膜。 采用 FTUVVIS、动态摩擦减重测试以及 TG / DSC 等 方 法对薄膜的结构和性能进行了表征与分析 ，探讨 SSO、MPMS － SSO － Ti 微观结 了 Si—Ti、MPMS构对薄膜耐磨性和热稳定性的影响 。