热处理对TiO2薄膜制备及亲水性的影响
Ni_2_掺杂对纳米TiO_2薄膜亲水性的影响
文章编号:100321545(2007)022*******Ni 2+掺杂对纳米TiO 2薄膜亲水性的影响李 婷,尹荔松,陈敏涛,高松华,潘吉浪,陈永平,谭 敏(中南大学物理科学与技术学院,湖南长沙 410083)摘 要:用溶胶2凝胶法在玻璃上制备了锐钛矿型TiO 2和过渡金属镍掺杂TiO 2薄膜。
采用XRD 、原子力显微镜和表面接触角仪等手段对TiO 2薄膜进行了表征。
结果表明,少量的镍离子掺杂在一定程度上抑制了TiO 2晶粒的生长,提高了薄膜的表面能态,从而改善TiO 2薄膜亲水性能和光致亲水性能。
镍掺杂摩尔分数210%、500℃热处理2h 后,较未掺杂薄膜的亲水性能大幅提高,掺杂镍的薄膜在黑暗中放置一周后仍能表现出超亲水性。
关键词:溶胶凝胶法;二氧化钛薄膜;镍离子掺杂;超亲水性中图分类号:TQ 57 文献标识码:A收稿日期:2006210223基金项目:中国博士后基金资助项目(20060390878)作者简介:李婷,1982年生,中南大学物理科学与技术学院凝聚态物理专业硕士研究生,研究方向:氧化钛光催化薄膜材料。
自1972年Fujishima 和Honda 发现在TiO 2电极上光致分解水以来[1],TiO 2半导体材料的应用引起了人们的广泛重视[2]。
与粉体相比,TiO 2薄膜不仅具有光催化作用,而且具有超亲水性。
1997年《Nature 》报道了经紫外光照射后的TiO 2薄膜具有双亲性[3]。
在紫外光照下,TiO 2薄膜表面会产生活性位点[4～7],从而引起双亲特性。
利用这种特性,在运输工具的窗玻璃、挡风玻璃及后视镜、建筑物窗玻璃、浴室镜子、眼镜玻璃、测量仪器的罩玻璃等物品表面涂敷一层TiO 2薄膜,可使空气中的水分或蒸汽凝结,冷凝水不会形成单个水滴而是构成均匀的水膜,表面不发生光散射,维持玻璃的高度透明性,玻璃表面因此具有了防水雾、防眩等功能,因而具有广泛的应用前景。
但是由于纳米TiO 2薄膜必须在紫外光照射下才具有超亲水性,限制了纳米TiO 2薄膜的使用,因此,改进TiO 2薄膜的光催化起效条件和如何使TiO 2薄膜在更长时间内保持超亲水性能是实现应用的关键。
过氧钛酸溶胶TiO2薄膜及其亲水性研究
曹 开斌 ，汪 洋 ，汪 字 炎
（ 江理 工 大 学 ，ａ 料 与 纺 织 学 院 ； ．理 学 院 ，杭 州 ３ ０ １ ） 浙 ．材 ｂ １０ ８ 摘 要 ： 过 过 氧钛 酸 溶胶 凝 胶 法 在 不 锈 铜 基 底 上 制 备 锐 钛 矿 型 的 纳 米 Ｔ Ｏ 通 ｉ ２薄 膜 ， 用 Ｘ Ｄ、 Ｄ Ａ 和 ＡＦ 采 Ｒ Ｅ Ｘ Ｍ
实验仪 器 ：Ｂ ０Ｄ型 强力 电动 搅拌 机 （ Ｊ ｇ 上海 标 本模 型 厂 ）ＡＲ Ｒ 型 ｘ射线 衍 射 仪 （ ， ＩＸＴ Ａ 瑞士 Ｔ ｅｍｏ ｈｒ
属或低 温有 机基 底材 料上 面等 优点 ， 越来 越 受 到人 们 的广 泛关 注 。随后 ， ｒｍｉｈＩｈｎ ｓ Ｈｉ ｃ ｃ ｉｏ ｅ等 利 用 Ｐ Ａ ｏ Ｔ
溶胶凝 胶法 在 冰浴 中 以水 为溶 剂制 备 了纳 米 Ｔｉ 。 粒 ， 研 究 了其 溶 胶凝 胶 反 应 的主要 反应 过 程 及 反 应 Ｏ 颗 并 机 理 ； ｈ ｎ ｆ ａ Ｚ ａ ｇｕＹｕ ｎ等 通 过实验 改进 ， 同样 的过程 ， ］ 以 采用 乙醇 和 水混 合 溶 剂 为反 应 体 系 ， 室温 下 制 备 在 了纳米 Ｔｉ 。薄膜 ， 免 了冷却 处理 。 Ｏ 避
综 合 以上 的研 究 结果 ， 实验通 过对 以上 方 法进行 改 进 ： 本 以钛 酸 四丁酯 为 钛 源 ， 室温 和 纯水 的溶 剂 环 在 境 下制 备 了过氧钛 酸 溶胶 ， 利用 提 拉 镀膜 方 法 制 得 Ｔｉ 。薄 膜 。然 后 采 用 ＸＲ Ｅ ＸＡ 和 ＡＦ 对 Ｔ （２ 并 Ｏ Ｄ、 Ｄ Ｍ ｉ ）
２Ｏ １
浙
江
理
工
大
学
射频等离子体处理对TiO_2薄膜光电转换和亲水性的影响
第20卷 第3期2005年6月液 晶 与 显 示Chinese Journal of Liquid Crystals and DisplaysVol 120,No 13J un.,2005文章编号:100722780(2005)0320205205射频等离子体处理对TiO 2薄膜光电转换和亲水性的影响韩俊波1,王 念1,于国萍1,魏正和1,钟家柽3,王取泉1,23,周正国1(1.武汉大学物理科学与技术学院,湖北武汉 430072;2.武汉大学纳米科学与技术研究中心,湖北武汉 430072;3.武汉大学化学与分子科学学院,湖北武汉 430072)摘 要:用反应射频溅射法在导电玻璃上制备TiO 2薄膜,并用Ar 射频等离子体对TiO 2薄膜进行处理。
利用XRD 、XPS 、UV 2V IS 透射光谱和A FM 等测试手段研究Ar 射频等离子体处理对TiO 2纳米薄膜的结构、成分和光电性能的影响,用液滴形貌分析法测量水滴在TiO 2薄膜表面的接触角。
经过Ar 射频等离子处理后,用TiO 2薄膜组装的光电池的光电流提高了约80%,TiO 2薄膜的亲水角由66°左右迅速减小。
关 键 词:等离子体处理;射频溅射;光电转换;亲水性;TiO 2纳米晶中图分类号:O48414 文献标识码:A 收稿日期:2004210225;修订日期:2005201205 基金项目:湖北省自然科学基金资助项目(No.202130626)3通讯联系人,E 2mail :qqwang @1 引 言TiO 2作为一种宽禁带的半导体材料,在光电转换、光催化、污染处理和超亲水性等方面[1～3]有很强的应用价值,是材料科学、化学和环境科学等领域研究的热点之一。
在光电转换方面,1991年Gratzel 小组[1]用TiO 2纳米晶多孔膜做电极运用于光电化学太阳能电池上,光电转换效率从1%提高到7.9%。
提高TiO 2太阳能光电池的光电转换效率的关键之一是提高TiO 2纳米晶对可见光的利用效率和促使光生电子2空穴对的分离。
纳米TiO_2薄膜的热致亲水性与光致亲水性机理(1)
纳米T iO 2薄膜的热致亲水性与光致亲水性机理崔晓莉 沈 杰 任达森 杨锡良 章壮健 江志裕3(复旦大学材料科学系 3复旦大学化学系 上海 200433,China )崔晓莉 女,39岁,副教授,博士,从事纳米材料和电化学方面的研究。
3联系人国家自然科学基金资助项目(20073011)2002207224收稿,2002209216修回摘 要 应用真空磁控溅射、溶胶2凝胶方法和电沉积方法分别在玻璃和导电玻璃表面制备了纳米T iO 2薄膜。
纳米T iO 2薄膜的热致亲水性研究表明,这是由于热处理对T iO 2薄膜表面的清洁作用除去了吸附的水和有机污染物而产生的。
T iO 2薄膜的光致亲水性可能也源于紫外光照产生的活性粒子对T iO 2薄膜的“光清洁作用”所致。
关键词 纳米T iO 2薄膜 热致亲水性 光致亲水性The Mechanism of H ydrophilic Surface of TiO 2ThinFilms I nduced by H eat and LightCui X iaoli ,Shen Jie ,Ren Dasen ,Y ang X iliang ,Zhang Zhuangjian ,Jiang Zhiyu 3(Department of Materials Science ,3Department of Chemistry ,Fudan University ,Shanghai 200433,China )Abstract T iO 2thin films were prepared by three different methods including s ol 2gel ,electrodeposition and DC reactive magnetron sputtering methods respectively.I t is found that a hydrophilic sur face can be obtained through heat 2ing the T iO 2thin films.I t is proposed that the hydrophilic sur face was resulted from the annealing 2induced cleaning ef 2fect for T iO 2thin films.I t is als o proposed that light 2induced hydrophilicity for T iO 2thin film may be resulted from the light cleaning effect for the sur face.K ey w ords T iO 2thin films ,Heat 2induced hydrophilicity ,Light 2induced hydrophilicity目前国内外对T iO 2薄膜的制备及性质的研究非常活跃。
热处理温度对TiO2光催化膜性能的影响
２ ＳａｅＫｅ ａｏａ ｒ ｆ ｏ ｕｉ ｏ ｔ ｌ ｎ ｓｕｃ ｕｅＴ ｎ ｉｅ ｉ ，ｈｎ ｈｉ ０ ０ ２。ｈｎ ） ． ｔｔ ｙＬ ｂ ｒｔ ｙｏ ｌ ｔ ｎＣ ｎｒ ｄＲｅ ｒｅＲｅｓ， ｏ ａｌ ｖｒ ｔ Ｓ ａｇａ ０ ９ Ｃ ｉ ｏ Ｐｌ ｏ ｏａ ｏ Ｕｎ ｓ ｙ ２ ａ
的单层负载量逐渐增大 ， 膜催化剂 降解水 中苯酚 的能力逐渐提高 ． 当苯酚初始质量浓度为 ２ ａ．～ ， ｇＬ 反应 ２ｈ４ ｎ ，个
焙 烧温度条件下制得 的 Ｔｉ 膜催 化剂 对苯 酚的去除率都可达 ９ ％以上 ． ０ 关键词 ： 水处理 ； 膜 ； 资讯
第 ３ 卷第 ６ ６ 期
２０ ０８年 ６月
同 济 大 学 学 报（ 然 科 学 版） 自
ＪＵＲ Ａ ＦＴ Ｎ Ｊ Ｕ Ｖ Ｒ ＩＹ Ｎ Ｔ Ｒ ＬＳ ＩＮＣ ） Ｏ Ｎ ＬＯ Ｏ Ｇ １ ＮＩＥ ＳＴ ｛ Ａ Ｕ Ａ ＣＥ Ｅ
热处理对TiO2薄膜结构和表面形貌的影响
１ 实验 过 程
实验采 用成都 南光集 团生产 的 Ｚ Ｓ０ — Ｇ型镀膜机 。基片与蒸 发源 中心 的距离 为 ４ ｍ， 头与 Ｚ ７０１ ／ ５ｃ 探 蒸 发源 中心 的距 离 为 ４ ｍ， 片与探 头之间 的水平距 离 为 １ ｍ， 片温度 ２０ 。膜料采 用 ＴＯ ８ｃ 基 ５ｃ 基 ０ ｉ 颗
矿（ｎｔ ｅ 和板钛矿（ｒ ｋｅ ， ａａ ｓ） ａ ｂ ｏｉ ）一般 Ｔ ｏ ｔ ｉ 薄膜中只存在金红石相和锐钛矿两种晶体结构 Ｊ Ｏ 。不同相结
构 的 ＴＯ 薄膜具有不 同的光催化性能 ， ｉ 有报导认 为 ， 具有适 当相组成 的 ＴＯ ｉ 薄膜具有最优 的光催 化性 能 。 而且颗粒的尺寸 越小 ， 的纳米效应 越显著 ， 总是希望 纳米颗粒尽 量不长大或 不 明显 长大 。因此 ， 材料 人们
出 ， 电子束 蒸 发 ， 底 温 度 为 ２０ 制 备 的薄 膜 用 基 ０ 样品 Ａ ｌ为非 晶态 ； 图 １ ｂ 可 看 出 ， 现 锐钛 矿 由 （） 出 。
咖
稍
批
０
相衍射峰 ， 但衍射峰强度 不高 ， 明 ４０ 热处理 说 ０ 的样 品 Ａ ２已经 由无 定形 向锐 钛 矿 转变 ， 只是 部 但 分转变为锐钛矿晶体 ； 由图 １ ｃ 可看出，３的衍射 （） Ａ 峰比 Ａ ２的衍射峰尖锐 ， 明 ６０℃热处理的样品 说 ５
如何制备出具有合适相结构和相组成的ＴＯ 薄膜， ｉ 同时控制纳米 ＴＯ 晶粒的长大使 ＴＯ 薄膜获得 良 ｉ ｉ 好
使用性能 Ｊ已成为一个具有理论和实际应用意义的课题。笔者用电子束蒸发法制备了ＴＯ 薄膜 ， ， ｉ 对其
进行热处理 ， 究了不 同热处理温度对 ＴＯ 薄膜结构和表面形貌 的影响 。 研 ｉ，
TiO_2纳米管阳极氧化制备机理及热处理对其影响
收稿日期：2011-10-28。
收修改稿日期：2012-02-17。
国家自然科学基金(No.40972107；41102099)；国家重点基础研究发展计划课题(No.2009CB219604)；国家科技重大专项(No.2011ZX05034-001；No.2011ZX05062-006)；黑龙江省自然科学基金青年科学基金(No.QC2010121)和黑龙江省教育厅项目(No.12521599)资助项目。
＊通讯联系人。
E -mail ：dmliu@TiO 2纳米管阳极氧化制备机理及热处理对其影响殷广明1,2刘大锰＊,1陈伟1阚伟2(1中国地质大学(北京)能源学院，北京100084)(2齐齐哈尔大学分析测试中心，齐齐哈尔161006)摘要：采用阳极氧化方法，在NH 4F+H 2O 的乙二醇溶液体系下制备了TiO 2纳米管列阵薄膜，建立了TiO 2纳米管列阵薄膜的“电场诱导”生长模型。
TiO 2纳米管的管形结构形成与TiO 2的半导体性质相关。
纳米管表面吸附的纳米粒子与管壁间空间有关系。
经过退火处理的纳米管管口由12~14个直径为25~35nm 的纳米颗粒团聚体组成，600℃时，纳米管结构已被破坏。
经过300~600℃之间不同温度处理后的TiO 2纳米管呈现锐钛矿晶态,比表面积随温度升高呈下降趋势。
关键词：TiO 2纳米管；阳极氧化；生长机理；热处理中图分类号：O614.41+1文献标识码：A文章编号：1001-4861(2012)06-1205-05Anodic Oxidation Mechanism and Annealing Influence of TiO 2Nanotubes ArraysYIN Guang -Ming 1,2LIU Da -Meng ＊,1CHEN Wei 1KAN Wei 2(1College of Energy Resources,China University of Geossciences (Beijing ),Beijing 100084,China )(2Analysis and Test Center,Qiqihaer University,Qiqihaer,Helongjiang 100106,China )Abstract:In NH 4F+H 2O ethylene glycol solution,the TiO 2nanotube arrays were fabricated on the Ti substrate via anodic oxidation method at room temperature.The induced electric -field growth model of TiO 2nanotube arrays was created.The formation of TiO 2nanotubes ′tubular morphology is bound up with TiO 2semiconductor properties,The results show that there is relationship between nanoparticles on nanotube surface and space between walls.After annealing treatment,nanotube wall was comprised of 12~14nanoparticles which the diameter of 25~35nm,and the nanotubes ′structure has been destroyed at 600℃.TiO 2nanotubes present Anatase after annealing between 300~600℃.Specific surface area of nanotubes drop with temperature rise.Key words:TiO 2nanotubes;anodic oxidation;growth mechanism;annealing引言TiO 2纳米材料具有优异的光电性能，为提高其应用，发展了多种TiO 2纳米材料的制备方法[1-2]，尤其自2001年Gong 等[3]发现阳极氧化法制备TiO 2纳米管以来，人们对这种方法产生极大的研究热情，选用不同的电解液制备出了具有不同长度的TiO 2纳米管[4-6]，为TiO 2纳米管的形成机理研究[7-9]、应用研究[10-11]提供了广阔空间，极大的丰富了TiO 2纳米材料的科学研究。
热处理温度对TiO2结构和光学性能的影响
热处理温度对TiO2结构和光学性能的影响高基伟;丁新更;黄顺余;杨辉【期刊名称】《稀有金属材料与工程》【年(卷),期】2004()z1【摘要】为探索热处理温度对纳米TiO2性能的影响,研究了不同温度下处理的纳米TiO2的光学性能和微观结构,并进行了纳米TiO2光催化性能的实验.实验表明,所用的纳米TiO2溶胶可以在紫外光照射下分解甲基紫;由于粒子纳米化导致晶格畸变,纳米TiO2粒子的结晶峰出现宽化现象;热处理温度决定纳米TiO2的结晶程度和晶体类型,同时还影响粒子的粒径和分散:热处理温度越高,粒子颗粒越大,同时团聚增加;粒子纳米化导致量子尺寸效应的出现,纳米TiO2薄膜对紫外线的吸收具有"蓝移"效应;随着热处理温度的升高,"蓝移"效应减弱,TiO2薄膜的紫外吸收边出现了"温升红移"现象.【总页数】3页(P52-54)【关键词】TiO2光催化;蓝移;温升红移;甲基紫;紫外/可见【作者】高基伟;丁新更;黄顺余;杨辉【作者单位】浙江大学,纳米科学技术中心,浙江,杭州,310027 浙江大学,纳米科学技术中心,浙江,杭州,310027 宁波寰球纳米技术有限公司,浙江,宁波,315800 浙江大学,纳米科学技术中心,浙江,杭州,310027【正文语种】中文【中图分类】O643【相关文献】1.热处理温度对TiO2薄膜结构及电色性能的影响 [J], 李再轲;曾竟成;肖加余2.热处理温度对Ag＋、Zn2＋共掺杂TiO2薄膜微观结构及抗菌性能的影响 [J], 公伟伟;徐松梅;吴明健;高朋召3.热处理温度对TiO2结构及其光学性能的影响 [J], 高基伟;黄顺余;杨辉4.热处理温度对TiO2的微结构及催化性能的影响研究 [J], 侯炳;杨顺生;高峰5.热处理温度对Ce掺杂TiO2光催化剂结构与性能的影响 [J], 樊国栋;王丽娜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
热处理温度对溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜性能的影响
将 ０ 溶胶烘干后进 行热 分析 ，二氧化钛凝胶粉末 的热分析 曲线 ，如图 ２１ ２ ． 所示 。由 ＤＳ Ｃ衄线可知，在 ７ ＂ ０Ｃ时，出现 了一个 向下的吸热蜂 ，热 重 Ｔ 曲线上表现为 １ ％ Ｇ ０ 左右 的失重率 ，可以断定是凝胶 中水分蒸发所致 ；在 ２ ０ ５ ℃￣３ Ｄ 之 间 ５＊ Ｃ
有两个较弱的放热峰， 对应 Ｔ Ｇ曲线上大约 ２％的失重率，这可能是其中的催化剂和溶胶中前驱体的有机成分分解引起的； ０
在 ５０ ０ ℃￣６０Ｃ之 间有一个非常尖锐 的放热峰 ，伴随着大约 １ ％的质量损失 ，此峰很 可能是胶粒晶化过程 ；６ ０Ｃ以后 Ｔ ０＇ ５ ０￣ Ｇ 曲线上基本无失重现 象，而在 ８ ０ ２ ０ Ｘ左右有一个比较扁平 的放热 区，可能 是 啊ｏ 发 生了由锐钛矿型 向金红石型的转变 ，为 ２
１ ．实验 过程
以钛酸正 丁酯 （ １ ３ Ｃ６ ６ ）为前驱体 ，二乙醇胺（ （ Ｈ Ｃ ＯＨ ２ Ｈ ０４ ＮＨ Ｃ ２ Ｈ２ ） 为催化剂合成 ｒｏ 溶胶 ，再用提蘸法 以 １ｃ ／ ｎ ） ｎ ２ ２ｍ ｍｉ
的速度在多 孔钛表 面合成 ０２ 薄膜 ，在 ８ ℃恒温下干燥 ３ ｍ ｎ ０ ０ ｉ ，使其 表面大量 的水分 和 乙醇蒸发 ，干燥 后的样 品放入
第３ 卷 第８ １ 期
２１ 年 ８ ００ 月
湖 南科技学院学报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｎ ｎ Ｕｎ ｖ ｒｉ ｆ ｃｅ ｃ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｏ ｒ ａ ｏ Ｈｕ ａ ｉ ｅ ｓ ｙｏ ｉｎ ｅａ ｄ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｔ Ｓ ｎ
Ｖ＿ ．１Ｎｏ ８ ０３ ． １
具有优异 的生物相容性和骨传导性 ， 容易与骨组织形成牢 固的化学结合 。 在多 孔钛表面直接涂覆 Ｈ 层 ， 引导新骨沿孔壁 Ａ 可
退火温度对纳米TiO_2薄膜结构和亲水性的影响
退火温度对纳米T iO 2薄膜结构和亲水性的影响刘彭义3 叶 勤 唐振方 孙汪典 叶 海 赵丽特 张丽丽(暨南大学物理系,广州 510632)I nfluence of Annealing Temperature on characteristicsand H ydrophilicity of N ano 2TiO 2Thin FilmsLiu Pengyi 3,Y e Qin ,T ang Zhenfang ,Sun Wangdian ,Y e Hai ,Zhao Lite and Zhang Lili(Dept.o f Physics ,Jinan Univer sity ,Guangzhou ,510632,China ) Abstract M icrostructures and hydrophilicity of titanium dioxide nanofilms ,deposited by RF magnetron sputtering and annealed at differ 2ent tem peratures ,were studied with scanning electron spectroscopy (SE M ),X 2ray diffraction (XRD )and water contact angle technique.The re 2sults show that as annealing tem perature increases ,the grain size grows but the porosity reduces.Annealed at 300℃,the am orphous T iO 2film has a rather poor hydrophilicity.In contrast ,annealed at a tem perature ranging from 400℃to 650℃,super hydrophilicity of the anatase 2phased T iO 2film can be observed.And on increasing the annealing tem perature to 800℃,the hydrophilicity of the rutile 2phased film deterio 2rates slightly. K eyw ords Magnetron sputtering ,T iO 2thin films ,Anneal ,Crystal phase trans fer ,Hydrophilicity 摘要 采用射频磁控溅射方法制备出纳米二氧化钛(T iO 2)薄膜,研究了不同退火温度对薄膜微观结构和超亲水性的影响。
二氧化钛热处理疏水的原理
二氧化钛热处理疏水的原理二氧化钛（TiO2）是一种常见的金属氧化物，具有广泛的应用领域。
研究发现，通过热处理可以使二氧化钛表面形成一层疏水膜，从而改善其疏水性能。
本文将从热处理的原理、疏水性能的改善以及应用前景等方面进行探讨。
我们来了解一下二氧化钛热处理的原理。
热处理是将材料加热到一定温度并保持一段时间，通过热传导和热扩散使材料内部结构发生变化的一种方法。
对于二氧化钛而言，热处理可以引起晶体的生长和相变，从而改变其表面形态和性质。
一般情况下，通过在高温下进行热处理，可以使二氧化钛晶体生长得更大、更均匀，并形成一层致密的表面膜。
这种膜层的形成可以降低表面的能量，从而提高材料的疏水性能。
我们来探讨热处理对二氧化钛疏水性能的改善。
疏水性是指材料对液体表面的吸附和润湿能力，一般是通过接触角来表征的。
接触角越大，表示材料对液体的吸附越小，疏水性能越好。
研究发现，经过热处理的二氧化钛表面形成的疏水膜能够显著提高其疏水性能。
这是因为热处理过程中，二氧化钛晶体生长得更大、更均匀，表面膜层更加致密，使得液体难以渗透进入材料内部。
同时，热处理还能改变二氧化钛表面的化学组成和结构，使其表面具有更高的能量，从而使液体在表面上呈现较高的接触角。
因此，经过热处理的二氧化钛具有较好的疏水性能。
除了疏水性能的改善，热处理还能够对二氧化钛的其他性能产生影响。
例如，热处理可以改善二氧化钛的光催化性能。
二氧化钛是一种优良的光催化材料，具有广泛的应用前景，如环境净化、水处理和光电子器件等。
热处理可以使二氧化钛晶体生长得更大、更均匀，表面膜层更加致密，从而增加其与光的相互作用的机会，提高光催化效率。
此外，热处理还可以改变二氧化钛的电学性能，如导电性和介电常数等，拓宽其在电子器件领域的应用。
通过热处理可以改善二氧化钛的疏水性能，并对其光催化性能和电学性能等产生影响。
这为二氧化钛在环境净化、水处理、光电子器件等领域的应用提供了新的可能性。
未来，我们可以进一步研究热处理的参数对二氧化钛性能的影响，优化热处理工艺，以实现更好的材料性能和应用效果。
热处理对Pt TiO2复合薄膜电极的电催化活性的影响
第十七次全国电化学大会热处理对Pt/TiO2复合薄膜电极的电催化活性的影响曾麗馨a崔晓莉b*（a，台湾清华大学材料系；b,复旦大学材料科学系，上海，200433，E-mail:xiaolicui@）二氧化钛在酸碱溶液中具有良好的稳定性，且价格较为低廉，在燃料电池中可作为金属催化剂的载体，提高电催化活性，其中阳极氧化制备的二氧化钛纳米管(TiO2nanotubes,TiO2 NTs)容易控制纳米管的生成，比表面积大并具高抗腐蚀性，以及较强的吸附性，被认为是有可能取代碳载体的电极材料1。
本文利用电沉积的方法将铂负载在二氧化钛纳米管电极表面，发现电沉积的铂的电催化活性会受热处理影响。
1.实验部分1.1TiO2/Pt纳米复合薄膜电极的制备钛片切割成适当大小，接着用30ml的抛光液(H2O：HNO3：HF)将钛片抛光后，以无水乙醇和去离子水洗。
阳极氧化采用双电极电化学系统，钛片作为正极，石墨电极作为负极，电解液为0.5%的HF水溶液，阳极氧化处理控制在20V，在冰水浴中阳极氧化40分钟。
样品在450。
C进行退火，连接导线制作电极，利用三电极系统，以恒电流的方法将Pt电沉积至TiO2NTs上面，溶液为1.3mM H2PtCl4+0.5M H2SO4，工作电极的表面积为0.7cm2，沉积的电流控制为1mA，铂沉积量以电沉积时间来控制。
1.2电化学测试利用循环伏安进行电化学分析，主要分析仪器为电化学分析仪(上海辰华仪器有限公司)。
使用常规的三电极体系：参比电极为饱和甘汞电极，对电极为铂丝电极，工作电极分别为TiO2NTs-Pt电极。
在1M H2SO4以及1M CH3OH/1M H2SO4溶液中测循环伏安图，扫描范围从-0.2V到1.2V，扫描速率0.1V s-1，所测得的电极电位值皆是相对于饱和甘汞电极的值，所有实验都是在室温下进行。
利用普林斯顿电化学工作站（P-4000）测量电极阻抗，所用电极与上述相同，溶液为0.5M Na2SO4。
热处理温度对TiO2的微结构及催化性能的影响研究
ｔ ｅｖｙ Ｔｅ ｒ ｅ ｒ ｓｎ ｔ ￣ｒ ｕ ｉａｏ ６０℃， ｉ ｓ 。 珥 ｌ０ ａ ｙ ｓ ４３ ％） ｎ ｆ ｉ（５ ６％） ｎ ｖ ｏ ｔｉ ． ｈ ｏ ｒ ｏ ｔ ｇｅ ａ ｒ ｓ ｂｕ ２ ａ ｉｔ ｐ ｐ ａ ｉ ｍ ｔｅ ｔ ￣ｔ ０ ｆ ｓ （ ． ｅ ａ ｆ ｄ ｆ ｉ ４ ２ ａ ｕ ｅ４ ． ｈｉ ｄ ｔ ｌ ８ ａｄ ａｅ ｈ 出
侯炳 杨顺生 高峰
（ 西南交通大学环境 科学与工程学院 成都 ６０ ３） １０ １
摘
要 采用溶胶 一 凝胶法制得稳定 的 Ｔ 透明溶胶， ｉ 凝胶经焙烧制备 了纳米 曰 粉体， 利用 Ｔ 、 Ｓ Ｇ Ｄ Ｃ和 Ｘ Ｄ Ｒ 方法 对
其进行了结构和形貌表征 ， 考察了其对茜素红 的光催化 活性 。结果表明 ， 热处理温度对样品的微结 构以及 光催化 活性有 很 大的影响。采用溶胶 一凝胶法制备 的 Ｔ 最佳焙烧温度为 ５０℃， ｉ ５ 晶型组成 为 ４ ．２ ４ ３ ％的锐钛矿和 ４ ．８ ５６ ％的金红石态 ， 在 降解茜素红的实验 中具有最佳的处理效果。 关键词 纳米 Ｔ ｉ 热处理温度 光催化活性
￣ ｓ ｄ 伽 ｔｅ瑙 ｂｔ０ ｍｒ ｌ ｈ ｃ ｆＨｅｔ 捌 ａ ｍ
髓
伽 Ｍ ｃ０ ＿ｈ ａ ｄ Ｐ ｏｏ ￣ ｒ ｃＡ ｔ ｉ ｆＮ ｎ —ｓ ｅ ｎｏ ｒ咖 ａ 聃 ｎ ｈ ｔａ ａ ｃｉｔ ０ ａ ｏ ｉ ｄｎ Ｇ ｈ ｎ一８ ｅ ｇ ＧＡＯ Ｆ ｎ ｈｎ ｅｇ
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２Ｏ 年第 ３ Ｏ８ ４卷第 ７期
Ｊｌ ０ ８ ｕｙ２ ０
TiO2薄膜制备与性能
-目录中文摘要 (2)英文摘要 (3)1 绪论 (4)2 国外研究文献综述 (6)2.1 TiO2的结构 (6)2.2 TiO2薄膜亲水性原理 (6)2.3 相关参数对TiO2薄膜结构及其性能的影响 (7)2.3.1 晶粒尺寸 (7)2.3.2 结晶度和晶格缺陷 (7)2.3.3表面积和表面预处理 (7)2.3.4 表面羟基 (7)2.3.5 薄膜厚度 (8)3 实验部分 (9)3.1 实验系统介绍 (9)3.2 衬底的选择及清洗 (10)3.3 直流磁控溅射制备TiO2薄膜的实验步骤 (10)3.4 亲水性测试 (10)4 实验结果及参数讨论 (11)4.1 氧流量对TiO2薄膜的工作曲线的影响 (11)4.2 溅射功率的选择及其对薄膜的性能影响 (12)4.3 总气压对薄膜性能的影响 (14)4.4 氧氩比对薄膜亲水性的影响 (14)4.5 基片温度对薄膜性能的影响 (15)4.6 热处理对薄膜性能的影响 (17)结论 (19)辞 (20)参考文献 (21)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，氧气和氩气的相对分压，溅射功率，基片温度和后续热处理对TiO2薄膜最佳性能的影响。
实验结果显示：在较低温度下沉积的TiO2薄膜是无定型且亲水性较差。
相反，在4000C到5000C围退火过后，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 b y DC reactive magnetron sputtering at different conditions. Super hydrop-hilicity of TiO2 thin film has been examined.Theinfluences of the deposition such as the total sputtering gaspressure，their relative oxygen and argon partial pressure,sputtering power,substrate temper-atrue and post-annealing temperature on the optimum performance of the TiO2 thin film are studied. The results showed that the TiO2 thin film sputtered at low temperature is amporphous and has a rather 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 are that sputtering power is 94 W,sputtering pressure is2.0 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 hydrophilici ty;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。
水热法制备纳米TiO2及影响因素的研究
………………………………………………最新资料推荐………………………………………毕业论文题目：水热法制备纳米TiO2及影响因素的研究学院：物理与电子工程学院专业：物理学毕业年限：2014届学生姓名：苏小峰学号：201072010252指导教师：陈建彪目录摘要11. 引言12. 纳米TiO2简介22.1 纳米TiO2的晶体结构22.2 纳米TiO2的性能32. 3 纳米TiO2的制备方法33. 水热法43. 1 水热法简介43. 2 水热反应的基本原理43. 3 水热反应的主要特点54.水热法制备不同形态二氧化钛纳米材料54. 1 水热法制备TiO2纳米管54. 2 水热法制备TiO2纳米棒(线)64. 3 水热法制备TiO2纳米带74. 4 水热法制备TiO2纳米片85.水热制备纳米TiO2的影响因素85. 1 前驱体85. 2 温度105. 3 溶液pH 值115. 4 反应时间126. 总结13参考文献13致谢17水热法制备纳米TiO2材料及其影响因素的研究姓名：苏小峰指导老师：陈建彪届别：2014届专业：物理学班级：2班学号：201072010252摘要：纳米TiO2因具有良好的光催化活性、光电转化、光致发光特性等优点而倍受关注。
在其众多制备方法中，水热法具有操作工艺简单、成本低廉、不产生二次污染等优点。
本文简述了水热法制备的机理及其特点，介绍了常见的二氧化钛纳米管、棒、带及片的水热法制备，详细考察了水热合成中前驱体浓度、溶液pH、反应温度和反应时间对所制备的纳米TiO2晶型、形貌和晶粒尺寸的影响。
结果表明：溶液pH值主要决定产物的晶型，水热反应温度决定产物生长维度，而前驱体浓度和反应时间是影响产物晶粒尺寸和形貌的主要因素。
关键词：二氧化钛；水热法；纳米材料；Abstract:Because of the advantages of high photocatalytic activity, good photoelec- tric conversion, the photoluminescence properties and so on,Nano-TiO2materials have been researched with much interestat home and abroad.Among the methods prepared nano-TiO2, hydrothermal synthesisis simple and low cost method with no secondary pollution, which is a popular topic.This paper describes the formation mechanism, characteristics andfour products of nanotube, nanorod, nanobelt and nanosheetof hydrothermal method. More importantly,the effects of precursor concentration, solution pH, reaction temperature and reaction time on the preparation of nano-TiO2polymorphs, morphology and grain size are emphatically introduced.The results show thatthe pH value can result in some changes ofcrystal structure; the product of the hydrothermal reaction temperature determines the dimensions of growth,whereas the precursor concentration and reaction timesare major factors to influencethe grain size and morphology of product.Keywords: TiO2; hydrothermal method; nanomaterials引言二氧化钛(TiO2)作为一种化合物半导体，具有良好的禁带宽度、较高的催化活性、抗光腐蚀及无毒、稳定性好等优点。
二氧化钛薄膜的亲水性研究
目录中文摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (3)第二章二氧化钛薄膜的亲水性 (4)2.1 二氧化钛薄膜的亲水性原理 (4)2.2 亲水性的表征 (4)2.3 接触角的测量和计算 (5)2.4 亲水性的影响因素 (6)2.4.1 二氧化钛的晶型 (6)2.4.2 热处理 (6)2.4.3 紫外光照射时间和强度 (6)2.4.4 环境气氛 (7)2.4.5 膜表面的粗糙度，膜表面羟基含量 (7)第三章蒸发镀制备二氧化钛薄膜 (7)3.1 二氧化钛薄膜的制备方法 (7)3.1.1溶胶-凝胶法制备二氧化钛薄膜 (8)3.1.2沉积法制备二氧化钛薄膜 (8)3.1.3射频溅射法制备二氧化钛薄膜 (9)3.1.4电子束蒸发法制备二氧化钛薄膜 (9)3.2 蒸发镀制备二氧化钛薄膜的过程 (9)3.2.1 基片清洗 (10)3.2.2抽真空 (10)3.2.3 蒸镀 (11)第四章亲水性研究的实验及实验结果 (11)4.1 退火温度的不同对亲水性的影响 (12)4.1.1实验设备及过程 (12)4.2 紫外光的照射对亲水性的影响 (14)4.3 退火时不同氧氮比对亲水性的影响 (15)4.3.1 实验设备及过程 (15)4.3.2 实验数据及分析 (15)结论 (16)致谢 (17)参考文献 (18)二氧化钛薄膜的亲水性研究中文摘要：二氧化钛拥有很强的光催化和亲水性性能，且其具有化学性能稳定、无毒、价格低等特点。
这使二氧化钛在防雾、杀菌、消毒、防污、自清洁等方面拥有广阔的前景。
前几年科学杂志连续报道有关二氧化钛薄膜研究成果，引起了一股关于二氧化钛薄膜的研究热潮。
本文主要使用购买的和实验室蒸发镀镀的薄膜作为样品，对样品进行了亲水性的相关实验，主要研究了退火温度、紫外光照射、退火时不同气氛对二氧化钛薄膜亲水性的影响。
实验结果显示，450℃下退火的薄膜具有更好的亲水性；紫外线的照射能恢复二氧化钛薄膜的亲水性并略有提高；不同的退火气氛会对二氧化钛薄膜的亲水性有影响。
热处理温度对纳米TiO2薄膜光催化性能的影响
热处理温度对纳米TiO2薄膜光催化性能的影响高如琴，朱灵峰，郭毅萍，张润涛摘要：以TiCl4为原料, 氨水为沉淀剂，采用水解沉淀法在硅藻土基多孔陶瓷上负载了纳米TiO2薄膜，结合TG-DTA、XRD对样品进行了表征, 探讨了热处理温度对复合材料晶相、晶粒尺寸等因素的影响，以甲醛为目标降解物, 考察了热处理温度对TiO2光催化性能的影响。
结果表明: 随着煅烧温度的升高, TiO2晶粒尺寸 6.5 nm（350℃）增加到52.8 nm （1000℃）；750℃时, 出现金红石相，1 000℃，锐钛矿型TiO2完全消失；550℃煅烧样品光催化效果最好，在1m3环境仓内紫外灯下光照240min，甲醛去除率达到96.8%。
关键词: 纳米TiO2; 热处理温度; 晶粒尺寸; 光催化光催化氧化技术是一项新兴的环境污染治理技术，同时也是高级氧化技术中的一种。
TiO2以其高活性、安全无毒、化学性质稳定、难溶、成本低以及能隙大，产生光生电子和空穴的电势电位高，有很强的氧化性和还原性等[1]优点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粉末状, 但这种粉末状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。
Legrini 等[2]提出这项技术的发展和应用取决于TiO2的固化和新型光反应器的研制，将纳米TiO2负载在某些载体上是解决其实际应用问题的一种有效途径。
近年来，以活性炭、陶瓷、玻璃、钢板等[3-6]为载体，通过化学键或物理黏结等方法，制备的负载型纳米TiO2在废水和废气的处理方面取得了很大的成功。
但在纳米TiO2薄膜的制备过程中, 热处理温度是决定催化剂晶体结构、尺度和表面性质并进而影响其光催化活性的重要因素[7]。
本研究采用水解沉淀法在硅藻土基多孔陶瓷上负载纳米TiO2, 利用TG-DTA、XRD测定手段, 较为系统地描述了不同热处理温度条件下薄膜的形貌特点和结构特征, 用甲醛降解实验考察了热处理温度对催化剂活性的影响, 以期为今后的实际应用奠定一定的理论基础。
热处理温度对tio2薄膜光催化活性影响的研究
热处理温度对tio2薄膜光催化活性影响的研究近年来，随着环境污染日益严重，技术越来越关注环境保护。
光催化，作为一种节能减排技术，已被广泛应用到各个领域。
其中，TiO2薄膜光催化剂本质上是由TiO2经过不同处理形成一层涂层，它表现出良好的稳定性和光催化活性，可以把太阳光转化成以氧化氢作为底物的可用能。
但是，由于TiO2的结构和表面性质的复杂性，现有的TiO2薄膜光催化剂的性能有待改进。
热处理温度是影响TiO2表面结构和性质的关键因素，因此热处理温度对TiO2薄膜光催化活性的影响值得研究。
本文旨在探讨热处理温度对TiO2薄膜光催化活性的影响。
首先，对低热处理温度TiO2薄膜（热处理温度为90C）进行表征，探究其表面微观结构特征，并采用电化学调控技术测试其光催化性能。
然后，将热处理温度提高到120C，然后重复以上研究步骤，并对其光催化活性进行比较。
最后，利用活性位技术对热处理温度对TiO2薄膜光催化活性的影响机理进行探究。
实验结果表明，热处理温度对TiO2薄膜光催化性能具有显着影响。
当热处理温度从90C提高到120C时，TiO2薄膜的表面形貌由原来的平整形态变得更加均匀，表现出更大的表面坑洼，使表面更加活跃。
同时，随着温度的升高，TiO2薄膜的光催化活性也有所提高，表明TiO2表面可以更有效地吸收太阳光，从而更有效地吸收太阳光。
通过活性位研究发现，热处理温度的升高使TiO2薄膜的能带结构发生了一些变化，形成了一个向上的潜势阱而不是负型电极，这样可以有效地减少空穴吸着，从而提高光催化活性。
综上所述，热处理温度对TiO2薄膜光催化活性有显著影响，当温度升高时，表面形貌发生变化，会使TiO2薄膜的表面更具活性，并通过调整能带结构减少空穴吸着，从而增加光催化活性。
因此，对热处理温度对TiO2薄膜光催化活性的影响有必要进行深入研究，以提高TiO2薄膜光催化剂的性能。
本文首次报道了热处理温度对TiO2薄膜光催化活性的影响，提出了热处理温度可以通过调整TiO2表面结构提高TiO2薄膜光催化活性的机制，为TiO2薄膜光催化技术的发展提供了理论依据。
水热温度对钛片表面制备TiO2纳米棒的影响
２ ０１ ７正
４月
Ｔ ｉ
Ｖ Ａ ｏ １ ｐ ． ｒ ３ ｉ ｌ ４ Ｎ ２ ０ ｏ ． １ ７ ２
水 热温度对钛片表 面制备 Ｔ ｉ Ｏ ２纳 米 棒 的影 响
许 莹 ，王 变 ，张孜 孜
唐山 ０ ６ ３ ０ ０ ９ ）
（ 华 北理工大学 ，河北
摘
要 ：以 Ｎ ａ Ｏ Ｈ为溶剂 ，利用水 热法 在医用钛 表面制 备 了 Ｔ ｉ Ｏ 纳米 棒 ，系统研 究 了水热 温度对产 物 的影 响以及
Ｔ ｉ Ｏ 纳米 棒的生长机制 。利用扫描 电子显微镜 （ Ｓ Ｅ Ｍ） 、Ｘ射线衍射仪 （ Ｘ Ｒ Ｄ） 和接触角测定仪分析钛表面生成 产物 的
ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｕ ｎ ｉ ｆ ｏ ｒ ｍ ｏ ｆ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｚ ｅ，ｌ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｌ ｍｏ ｓ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｍｅ ｔ ｙ ｐ ｅ ｏ ｆ ａ ｎ ａ ｔ ａ ｓ ｅ ｎ ａ ｎ ｏ ｒ ｏ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ｎ ｔｈ ｇ ａ ｎ ｄ
中图分类号 ：Ｔ Ｂ ３ ８ ３ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ９ － ９ ９ ６ ４ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ２ － ０ ０ ３ ３ － ０ ５
Ｅｆ ｆｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｔ ｈｅ ｒ ｍａ ｌ Ｔｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕｒ ｅ ｏ ｆ Ｔｉ Ｏ２ Ｎａ ｎｏ ｒ ｏ ｄｓ Ｐｒ ｅ ｐａ ｒ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｔｉ ｔ ａ ｎｉ ｕ ｍ Ｓ ｕｒ ｆ ａ ｃ ｅ
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关 键 词 二氧化钛薄膜 亲水性 热处理 四氯化钛 水解
中图分 类号 ： Ｔ Ｑ１ ３ ４ＯＩ ： １ Ｏ ． １ １ ８ ９ ６ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５ — ０ ２ ３ Ｘ ． ２ ０ １ ５ ． ２ ２ ． ０ ０ ７
Ｉ ｎｆ ｌ ｕ ｅ ｎｃ ｅ ｏ ｆ Ｈｅ ａ ｔ Ｔｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎｔ ｏ ｎ Ｐｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｈｙ ｄｒ ｏ ｐ ｈｉ ｌ ｉ ｃ
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・
３ ０ ・
材 料导 报 Ｂ： 研 究篇
２ ０ １ ５年 １ １月（ 下） 第２ ９卷 第 １ １期
热 处理 对 Ｔ ｉ Ｏ ２ 薄膜 制 备及 亲 水 性 的影 响
操 芳芳 ， 金 良茂 ， 彭 程
（ １ 蚌埠玻璃工业设计研究 院 ， 蚌埠 ２ ３ ３ ０ ０ ０ ； ２ 浮法玻璃新技术 国家重点实验室 ， 蚌埠 ２ ３ ３ ０ ０ ０ ）
膜进行 了表征 ， 并采 用接触 角测 量仪 考察 了热处理温度 、 避 光保存时 间、 ｕＶ光 照时 间对 各薄膜 亲水性的影 响。结果 表 明， 制得的薄膜不影响玻璃基材 的可见光透过率 ； 通过 热处理 ， 能有 效增强 薄膜 对 可见光 的吸收 能力 ， 显著抑制 光
生 电子和 空穴的复合 ； 当热 处理 温度 为 ４ ５ ０℃ 时， Ｔ ｉ （ ｋ薄膜表现 出了最好 的亲水性 ， 其 薄膜 与水的接 触角达到 ０ 。 。
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