TiO2薄膜热处理时间的确定
tio2薄膜_退火__解释说明以及概述
tio2薄膜退火解释说明以及概述1. 引言:1.1 概述本文旨在探讨和解释tio2薄膜的退火过程及其对薄膜性质的影响。
tio2薄膜作为一种重要的功能材料,在光电、光催化、电化学等领域具有广泛应用。
而退火作为一种常见的热处理方法,可以引起tio2薄膜结构和性能的变化,因此是研究和改善薄膜性能的关键步骤之一。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行介绍。
首先,在引言部分先进行了概述,并解释了文章的目的。
接下来,在第二部分将详细介绍tio2薄膜以及退火对其性质的影响。
然后,第三部分将阐述tio2薄膜退火实验方法与步骤。
随后,在第四部分会对实验结果进行分析和讨论,包括观察表面形貌、比较光学和电学性质以及解读X射线衍射数据等方面。
最后,在第五部分给出本次研究的总结发现及启示,并展望未来可能的研究方向。
1.3 目的本文的主要目的是深入探讨和解释tio2薄膜退火过程中发生的物理变化和机制,并通过实验方法来验证这些变化对薄膜性质的影响。
通过结合实验结果和分析,希望能够增进对tio2薄膜退火行为的理解,并为进一步优化和改善薄膜性能提供参考和指导。
2. Tio2薄膜退火解释说明:2.1 Tio2薄膜的概念与特性:Tio2薄膜是由二氧化钛(Titanium Dioxide, TiO2)材料制成的一种薄片状结构。
它具有许多优异的性质,如高透明性、高折射率、低电阻率和良好的光催化活性等。
这些特性使得Tio2薄膜在许多应用领域具有广泛的用途,包括太阳能电池、传感器、光学涂层和催化剂等。
2.2 退火对Tio2薄膜的影响:退火是指通过加热材料然后缓慢冷却来改变材料的晶体结构和性质。
在Tio2薄膜中,退火过程对其微观结构和物理性质都会产生一定影响。
首先,退火可以减少或去除材料中的内部应力,提高了材料的稳定性和耐久性。
此外,由于Tio2晶体结构中存在一些非平衡位点或缺陷,经过退火处理后这些缺陷可能被修复或消除,从而改善了Tio2薄膜的光电性能。
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
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。
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,
提拉法制备TiO2薄膜实验--实验指导书
提拉法制备TiO2薄膜一、实验目的1. 了解溶胶-凝胶法(Sol-gel method)的原理和特点;2. 掌握提拉法制备TiO2薄膜的方法。
二、实验原理1. 溶胶-凝胶法概述溶胶-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-凝胶法可以在低温下制备高纯度、粒径分布均匀、化学活性大的单组分或多组分分子级纳米催化剂,透明且稳定,本实验采用溶胶-凝胶法来制备纳米二氧化钛薄膜材料。
目前利用溶胶凝胶技术制备薄膜的方法主要有3种:提拉法、旋涂法、层流法,这3种方法各有其特点。
其中提拉法和旋涂法较为常用,可根据衬底材料的尺寸与形状以及对所制薄膜的要求而选择不同的方法。
采用这几种方法制备纳米薄膜时,凝胶膜都是由于溶剂的快速蒸发而不是由于缩聚反应的不断进行形成的。
然后再根据需要加热处理凝胶膜,即可得到所要求的薄膜材料。
本实验选取提拉法。
2.溶胶-凝胶法的原理本实验制备溶胶所用的原料为钛酸丁脂(TBOT,AR.溶剂)、蒸馏水、无水乙醇(AR.先驱体)以及硝酸。
反应物为Ti(O-C4H9)4和水,分相介质为C2H5OH,使Ti(O-C4H9)4在C2H5OH 中水解生成Ti(OH)4,脱水后即可获得TiO2。
在后续的热处理过程中,只要控制适当的温度条件和反应时间,就可以获得金红石型和锐钛型二氧化钛。
钛酸丁脂总水解反应表示为下式,水解产物为含钛离子溶胶。
Ti(OC4H9)4+4H2O=Ti(OH)4+4C4H9OH一般认为,在含钛离子溶液中钛离子通常与其它离子相互作用形成复杂的网状基团。
上述溶胶体系静置一段时间后,由于发生胶凝作用,最后形成稳定凝胶。
Ti(OH)4+Ti(O-C4H9)42TiO2+4C4H9OHTi(OH)4Ti(OH)4+2TiO24H2O+三、仪器和试剂实验试剂:钛酸丁酯,无水乙醇,硝酸、冰乙酸、去离子水。
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
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。
介孔tio2薄膜
介孔tio2薄膜介孔TiO2薄膜是一种具有许多应用前景的材料,它具有高比表面积、高孔隙度、优异的光学和电学性能等特点。
本文将从以下几个方面对介孔TiO2薄膜进行详细介绍。
一、介孔TiO2薄膜的制备方法1. 溶胶-凝胶法:该方法是将钛酸酯等前驱体在水或有机溶剂中加入表面活性剂或聚合物,形成胶体,然后通过热处理或紫外光辐射等方式制备出介孔TiO2薄膜。
2. 模板法:该方法是利用硅胶、聚苯乙烯等模板,在其表面沉积钛酸酯等前驱体,经过热处理后,去除模板即可得到介孔TiO2薄膜。
3. 水热法:该方法是将钛酸酯等前驱体在水中加入氢氧化钠等碱性物质,在高温高压下反应生成介孔TiO2颗粒,再通过涂覆或喷涂等方式得到介孔TiO2薄膜。
二、介孔TiO2薄膜的表征方法1. 扫描电子显微镜(SEM):该方法可以观察到介孔TiO2薄膜的形貌和孔径大小。
2. 透射电子显微镜(TEM):该方法可以观察到介孔TiO2薄膜的内部结构和晶体形态。
3. X射线衍射(XRD):该方法可以分析介孔TiO2薄膜的晶体结构和晶格参数。
4. 红外光谱(FTIR):该方法可以分析介孔TiO2薄膜的化学键和官能团。
5. 紫外-可见光谱(UV-Vis):该方法可以分析介孔TiO2薄膜的吸收光谱和光催化性能。
三、介孔TiO2薄膜的应用领域1. 光催化材料:由于介孔TiO2具有高比表面积和优异的光学性能,因此可用于制备高效率的光催化材料,如污水处理、空气净化等领域。
2. 电池材料:由于介孔TiO2具有优异的导电性能和高比表面积,因此可用于制备锂离子电池、太阳能电池等材料。
3. 传感器材料:由于介孔TiO2具有高比表面积和优异的化学特性,因此可用于制备气敏传感器、生物传感器等材料。
4. 其他领域:介孔TiO2还可用于制备催化剂、涂料、光学薄膜等领域。
四、介孔TiO2薄膜的发展趋势1. 多功能化:未来的介孔TiO2薄膜将具有多种功能,如光催化、电化学、生物医学等多种应用。
ta2热处理标准
ta2热处理标准
TA2 热处理标准
一、目的
本标准规定了TA2钛合金的热处理工艺、技术要求和检验方法,以确保材料性能满足应用要求。
二、适用范围
本标准适用于TA2钛合金的热处理工艺,包括退火、固溶、时效等处理。
三、热处理工艺
退火
退火温度:850-900
℃℃
退火时间:1-2小时
退火后冷却方式:空冷或炉冷
退火后状态:软态
固溶
℃℃
固溶温度:950-1000
固溶时间:1-2小时
固溶后冷却方式:水淬
固溶后状态:硬态
时效
℃℃
时效温度:450-550
时效时间:4-6小时
时效后冷却方式:空冷
时效后状态:硬态
四、技术要求
热处理后的TA2钛合金应具备良好的室温强度和低温韧性。
热处理后的TA2钛合金应无明显氧化、脱碳现象。
热处理后的TA2钛合金应具有良好的加工性能和焊接性能。
五、检验方法
外观检查:观察热处理后的TA2钛合金表面,应无明显氧化、脱碳现象。
力学性能测试:按照相关标准进行室温强度和低温韧性的测试。
无损检测:采用超声波检测、X射线检测等方法对热处理后的TA2钛合金进行无损检测,确保材料内部质量。
金相组织观察:采用金相显微镜观察热处理后的TA2钛合金的金相组织,评估组织结构与性能的符合性。
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。
氧化钛薄膜制备的热处理工艺研究
氧化钛薄膜制备的热处理工艺研究作者:张静袁梦鑫刘雨佳来源:《科教导刊·电子版》2015年第27期摘要采用溶胶-凝胶法和旋涂工艺,以钛酸丁酯、冰乙酸、乙酰丙酮、无水乙醇、去离子水为原料,制得TiO2薄膜。
获得均匀连续TiO2薄膜的热处理工艺参数为:室温至200℃阶段烧结升温速率为0.5℃/min。
关键词溶胶-凝胶 TiO2 锐钛矿结构热处理中图分类号:TB383.2 文献标识码:A自1972年Fujishima等人发现受辐射的TiO2表面能发生水的持续氧化还原反应,以TiO2为代表的光催化材料得到广泛的研究。
但粉末状的TiO2光催化剂存在易失活、难回收等缺点,其应用受到限制,由此TiO2光催化薄膜得以发展。
采用不同的工艺方法,如液相制备方法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、电化学方法等制备的二氧化钛薄膜的成分、结构、取向和厚度等均有所差异。
溶胶-凝胶法的生产成本低,镀膜所需温度也较低,是目前常用的TiO2薄膜制备方法之一,主要以Ti(OR)4为原料,在有机介质(多为乙醇)中通过水解、缩聚反应制得溶胶,然后用旋转涂覆法或者提拉法在基体上镀膜,通过干燥焙烧除去凝胶中剩余有机物和水分,即可得到TiO2薄膜。
1实验1.1样品的制备本实验采用溶胶-凝胶工艺,以分析纯级钛酸丁酯、冰乙酸、乙酰丙酮、无水乙醇、去离子水为原料,制得淡黄色透明的均匀溶胶。
制备的溶胶PH值均在4.8~5.2的范围。
理论上,钛酸丁酯完全水解时,钛与水的化学计量比为n[Ti(OR)4/ H2O]=1:4。
而常见的sol-gel法制备TiO2溶胶的研究中多是采用不足量的水。
本实验使水相对钛酸丁酯大大过量,促使钛酸丁酯充分水解。
溶胶的制备工艺流程为将钛酸丁酯和2/3无水乙醇混合搅拌10分钟,缓慢滴入乙酰丙酮、冰乙酸并搅拌10分钟,滴入1/3无水乙醇和去离子水的混合液,以及适量的添加剂,搅拌一个小时得到浅黄色透明溶胶,封口放置陈化。
本实验基底材料为单晶抛光Si片。
连续激光辐照下的TiO 2 薄膜热传导性质
第 3期
李代林,等:连续激光辐照下的 TiO2薄膜热传导性质
629
idethinfilm witharoughsurfacewasconstructedusingafiniteelementmethodandtheirthreedimensional temperaturedistributionwerecalculated.Then,theTiO2 thinfilmswereirradiatedbyaCO2 laserandthe effectsofirradiationtime,poweronthemorphology,crystalphasesandcolorwereanalyzed.Simulationre sultsshowthatthetransienttemperaturefieldoftitaniumdioxideirradiatedbyaCW laserisaGaussiandistri bution,whichisrelatedtolaserpower,spotradius,irradiationtimeandotherfactors.Whenthesurfacetem peratureislessthanthedecompositiontemperature,themaximum averagesurfacetemperatureofthefilm meetsthelinearrelationshipwiththelaserpower,andtheExpAssocnonlinearrelationshipissatisfiedwithla serspotradius.Experimentalresultsshowthatbecauseoflaserirradiation,theroughnessofTiO2thinfilmde creasedandthecolorofthefilmchanged.Smalllaserpowerorshortirradiationtimeleadstosmallanduneven effectivearea,onthecontrarythermaldeformationwilloccur.Combinedwiththesimulationandexperiment results,itisfoundthatthebesttreatmenteffectcanbeobtainedwhenirradiatingTiO2 thinfilm10seconds withalaserwithapowerof6W andaradiusof3mm. Keywords:continuouslaser;titanium dioxidefilm;heattransferrule
薄膜二次热处理工艺流程
薄膜二次热处理工艺流程薄膜二次热处理工艺流程是一项关键的工艺,它能够对薄膜进行进一步的改善和优化。
这个工艺流程经过了多年的研究和实践,已经成为了薄膜制备中不可或缺的一环。
在薄膜二次热处理工艺流程中,首先需要准备好待处理的薄膜样品。
这些样品可以是被沉积在基底上的薄膜,也可以是已经制备好的薄膜。
接下来,需要将这些样品放置在特定的温度和气氛条件下进行处理。
在进行薄膜二次热处理之前,需要确定好处理的温度和时间。
这些参数的选择是基于对薄膜材料的了解和实验结果的分析。
不同的薄膜材料在不同的温度和时间条件下会有不同的反应和变化。
因此,对于每一种薄膜材料,都需要进行一系列的实验来确定最佳的处理参数。
在进行薄膜二次热处理时,需要注意控制好处理的温度和气氛条件。
温度的控制是非常关键的,过高或过低的温度都会对薄膜的性能产生不利影响。
气氛条件也是需要精确控制的,不同的气氛对薄膜的性能有着不同的影响。
因此,在进行薄膜二次热处理时,需要使用专门设计的炉具来控制好温度和气氛。
薄膜二次热处理的时间通常较长,可以持续几个小时甚至几天。
在这个过程中,薄膜样品会发生一系列的物理和化学变化,从而改善其性能和结构。
这些变化可能包括结晶、晶粒生长、界面调整等。
通过这些变化,薄膜的性能可以得到显著的提升。
在薄膜二次热处理完成后,需要对处理后的薄膜样品进行一系列的表征和测试。
这些测试可以包括薄膜的表面形貌、结构和成分的分析等。
通过这些测试,可以评估薄膜二次热处理的效果,并对工艺流程进行进一步的优化。
总结起来,薄膜二次热处理工艺流程是一项关键的工艺,通过控制好温度和气氛条件,可以对薄膜进行进一步的改善和优化。
这个工艺流程需要经过实验的验证和优化,以确保薄膜的性能得到最大的提升。
通过对薄膜二次热处理过程的研究,可以为薄膜应用领域的发展提供更好的材料基础。
钛及钛合金热处理标准
钛及钛合金热处理标准钛及钛合金是一类重要的结构材料,具有优良的耐腐蚀性能和高强度,因此在航空航天、船舶制造、化工设备等领域得到广泛应用。
然而,钛及钛合金的热处理工艺对其性能和组织结构有着重要影响,因此需要严格按照标准进行热处理,以确保材料的性能和质量。
首先,钛及钛合金的热处理标准主要包括退火、固溶处理、时效处理等工艺。
在退火处理中,通常需要将材料加热至一定温度,然后进行保温一段时间,最后缓慢冷却至室温。
这一过程旨在消除材料的应力和改善其塑性,提高加工性能。
固溶处理则是将材料加热至固溶温度,保温一段时间,然后迅速冷却至室温,以溶解合金元素并均匀分布在基体中,提高材料的强度和硬度。
时效处理是在固溶处理后,将材料在较低温度下保温一段时间,使合金元素析出形成弥散分布的强化相,进一步提高材料的强度和耐热性。
其次,钛及钛合金的热处理标准还包括了加热温度、保温时间、冷却速度等具体参数的要求。
这些参数的选择直接影响着材料的组织结构和性能。
例如,在退火处理中,加热温度和保温时间的选择需根据材料的成分和工艺要求来确定,以保证材料达到理想的组织状态。
在固溶处理和时效处理中,加热温度和保温时间的控制也是至关重要的,过高或过低的温度都会导致材料性能的下降。
最后,钛及钛合金的热处理标准还包括了热处理后的性能检测和评定要求。
经过热处理的材料需要进行硬度测试、拉伸试验、冲击试验等,以评定其力学性能和韧性。
同时,还需要对材料的显微组织进行金相分析,以确保热处理后的组织结构符合标准要求。
只有通过了性能检测和组织评定的材料,才能被认定为合格品,并投入实际使用。
总之,钛及钛合金的热处理标准是确保材料性能和质量的重要保障,只有严格按照标准要求进行热处理,才能保证材料达到理想的性能水平,满足工程需求。
因此,作为钛及钛合金的生产和加工单位,必须严格遵守相关标准,加强工艺管理,确保产品质量,为推动钛及钛合金产业的发展做出应有的贡献。
薄膜二次热处理工艺流程
薄膜二次热处理工艺流程一、引言薄膜二次热处理是一种重要的工艺,它能够改善薄膜的性能,提高其在各个领域的应用价值。
本文将以人类的视角,详细描述薄膜二次热处理的工艺流程,并强调其在实际应用中的重要性。
二、薄膜二次热处理的概述薄膜二次热处理是在薄膜制备完成后对其进行的一种热处理工艺。
通过调整温度、时间和气氛等参数,可以改变薄膜的晶体结构、化学成分以及物理性能,从而使其具备更优异的性能。
三、薄膜二次热处理的工艺流程1. 清洗和准备:首先,需要对薄膜进行清洗和准备工作,以去除表面的杂质和污染物,并确保薄膜的表面光洁度和平整度。
2. 前处理:在清洗完成后,需要进行前处理工作,如表面处理、质量检测等。
这一步骤旨在提高薄膜的附着性和稳定性。
3. 选择合适的热处理工艺参数:根据薄膜的材料和要求,选择合适的热处理工艺参数,包括温度、时间和气氛等。
这些参数的选择将直接影响到薄膜的性能改善效果。
4. 热处理过程:将薄膜置于热处理设备中,根据预定的工艺参数进行加热、保温和冷却等处理过程。
在加热过程中,薄膜的晶体结构会发生变化,同时也会发生相应的化学反应和物理性能改变。
5. 后处理和测试:热处理完成后,需要进行后处理和测试工作。
这些工作包括冷却、清洁、表面处理等,以及对薄膜的性能进行测试和评估,以确保薄膜的质量和性能达到要求。
四、薄膜二次热处理的应用薄膜二次热处理广泛应用于各个领域。
例如,在太阳能电池领域,通过热处理可以提高薄膜的光吸收和光电转换效率;在显示器领域,热处理可以改善薄膜的导电性和透明度;在微电子领域,热处理可以改善薄膜的导电性和接触特性。
五、结论薄膜二次热处理是一种重要的工艺,通过调整温度、时间和气氛等参数,可以改善薄膜的性能。
在实际应用中,薄膜二次热处理在太阳能电池、显示器和微电子等领域具有广泛的应用前景。
我们相信,随着技术的不断进步和发展,薄膜二次热处理的工艺流程将会越来越完善,为各个领域的发展提供更好的支持。