BaTiO3铁电薄膜在硅基片上的取向生长

采用脉冲激光沉积方法,在硅基片上先沉积MgO或CeO2缓冲层后再制备BaTiO3(BTO)铁电薄膜.通过原位反射高能电子衍射来监测MgO,CeO2缓冲层在硅基片上的生长行为.用X射线衍射测定BTO薄膜的结晶取向.并利用压电响应力显微镜观察了铁电薄膜的自发极化形成的铁电畴.结果表明:BTO薄膜在不同的缓冲层硅基片上以不同的取向生长,在织构的MgO/Si(001)基片上为(001)择优,择优程度与MgO织构品质有关,其中在双轴织构MgO缓冲层上为(001)单一取向;在CeO2(111)缓冲层上为(011)单一取向.(001)取向的BTO薄膜具有更大的面外极化,而(011)取向的BTO薄膜具有更大的面内极化.     

沉积次数对CdS/TiO_2复合纳米薄膜光电性能的影响

采用水热法在FTO导电玻璃基底表面制备了结构规整的TiO2纳米棒阵列,利用连续离子层吸附反应(SILAR)法在TiO2纳米棒阵列表面沉积生长了CdS量子点,采用紫外可见分光光度计和电化学工作站表征了薄膜的光学和光电性能,随着CdS循环次数的增加,薄膜的光电响应越明显,当CdS循环沉积次数为9次时,薄膜的光电响应程长约为514μA/cm2。     

CDots-(001)TiO2纳米片的制备及光解水制氢性能

以钛酸四丁酯、氢氟酸和石墨棒为原料，采用简单的水热法将具有高催化活性的碳点负载在TiO2纳米片的(001)晶面上，制得CDots-(001)TiO2纳米片。通过TiO2纳米片高催化活性的(001)晶面与碳点的协同作用，提高TiO2纳米片的光吸收、载流子的传输和分离效率，从而有效地提高材料的光催化产氢性能。UV-vis DRS、PL、瞬态光响应分析结果表明，暴露(001)晶面的TiO2纳米片负载碳点后，可见光吸收增强，光生载流子的分离和传输速率加快，在间歇模拟太阳光照射下，CDots-(001)TiO2纳米片的光电流密度约为TiO2的4倍，CDots-(001)TiO2纳米片的光催化产氢速率达5859 μmol/(h·g)，量子效率达9.6％。     

自组装膜引导合成二氧化钛薄膜

采用巯丙基三甲氧基硅烷的分子自组装膜层对基材表面进行修饰,利用低温下氟钛酸铵的配位交换反应,制备出与基底结合紧密的二氧化钛晶态薄膜.磺酸基修饰的基材能够对TiO2膜的沉积产生明显的诱导作用,当(NH4)2TiF6与HBO3的摩尔比为0.05:0.10时,薄膜晶型主要为金红石型;比例增大为0.05:0.15时,薄膜晶型主要为锐钛矿型.沉积的TiO2晶态薄膜具有良好的透光性.     

TiO2单晶面负载贵金属Ag的形貌及其催化活性

90%以上高暴露单晶面TiO2(001),(101)和(010)以水热法合成,并通过光沉积方法负载贵金属Ag;在相同的负载条件下,由于不同晶面具有不同的原子排布和电子结构,其负载的Ag的粒径不同,TiO2(101)晶面上Ag的平均粒径最小,TiO2(001)晶面上Ag的平均粒径最大,Ag的粒径大小顺序：Ag/TiO2-101相似文献   

玻璃表面静电自组装TiO2基薄膜研究

采用静电自组装薄膜技术在玻璃基片表面上制备了TiO2基薄膜。研究TiO2基薄膜的光催化活性和超亲水性。     

TiO_2/SiO_2复合薄膜的晶型和晶粒尺寸研究

通过溶胶 -凝胶工艺在普通钠钙玻璃表面制备了均匀透明的TiO2 /SiO2 复合薄膜 .由紫外可见光谱发现 :在TiO2 薄膜中添加SiO2后 ,薄膜中TiO2 晶粒尺寸变小 ,TiO2 /SiO2 复合薄膜的吸收边缘波长发生了明显的“蓝移” .进一步用X射线衍射 (XRD)和透射电镜 (TEM )表征了TiO2 /SiO2 复合粉末和TiO2 粉末的晶型和晶粒尺寸 ,结果发现 :在TiO2 凝胶粉末中添加少量SiO2 (如摩尔分数为 5 % )后 ,TiO2 的晶粒生长受到明显抑制 ,晶粒尺寸明显变小 ,为 6～ 7nm ;当TiO2 凝胶粉末中添加的SiO2 量较高时 ,随热处理温度升高 ,TiO2 的晶型转变和晶粒生长受到更大抑制 ,晶型转变和晶粒生长更缓慢     

TiO2/In2S3复合薄膜的制备及光电化学性能研究

首先采用水热法在FTO(SnO2:F)透明导电玻璃衬底上合成TiO2纳米片阵列,继而在TiO2纳米片表面水热制备In2 S3纳米颗粒形成TiO2/In2 S3复合薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDX)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见光吸收谱以及三电极光电化学测试系统对复合薄膜的晶相、微观形貌、光学性能和光电性能进行了表征和分析.结果表明,随着In2 S3水热生长时间的延长,复合薄膜的光吸收性能逐步延伸到可见光区域.光电化学(PEC)测试结果表明光照条件下,TiO2/In2S3复合薄膜的电流显著提高,是TiO2纳米片阵列电流的4.2倍.     

常压化学气相沉积法制备氟掺杂TiO_2自清洁薄膜

以四异丙醇钛[Ti(OC3H7)4,TTIP]和三氟乙醇(CF3CH2OH,TFE)为前驱体,采用常压化学气相沉积制备了氟(F)掺杂TiO2自清洁薄膜。通过扫描电镜、X射线衍射、紫外-可见透射光谱等手段对样品进行分析,研究了前驱体TFE的流量与薄膜性能之间的关系。结果表明:前驱体TFE的引入会在TiO2中掺入F并抑制薄膜中锐钛矿相的形成。光催化性能和亲水性能测试表明,沉积F掺杂TiO2薄膜的最佳TFE流量为5.94L/min。     

不同硅片对SBT薄膜结构与性能的影响

采用HPAgilent4294A阻抗分析仪、XRD、TEM等测试方法研究了不同电阻率硅片对Sr0.5Ba0.5TiO3(SBT)薄膜结构与性能的影响.在测试频率为1KHz时,在高阻硅片上生成的SBT薄膜的相对介电常数εr,介质损耗tanδ分别为100.54,0.060,材料的介电性能相对提高,并表现出较好的频散特性;最大εr温度点Tm(居里温度)稍微移向高温.在高阻硅片上制备的SBT薄膜易生成四方钙钛矿结构,薄膜表面无裂纹,孔洞少,比较致密,晶粒的平均粒径均为80nm,分布均匀;晶格条纹间距约为0.296nm,晶界2侧的晶粒取向是随机的.     

N、F掺杂的TiO2膜电极在可见光条件下光电催化氧化诱惑红脱色效果的研究

纯TiO2光催化剂只能利用紫外光进行光催化反应,而通过金属／非金属掺杂可以扩大其波长吸收范围,实现在可见光条件下的光催化反应。该实验以NH4F作为添加剂,用溶胶一凝胶法制备N、F掺杂的TiO2粉末,并尝试用涂渍附着法制备了N、F掺杂的TiO2膜电极。选取诱惑红作为目标污染物,应用自制的斜板式液膜光电反应器,在≥400nm可见光照射下进行光电催化氧化性能的研究。考察了其可见光光电催化氧化的影响因素和光电催化的效率,确定最佳的优化条件为：偏压=1．0V,pH=1．5～2．0,Na2SO4=1000mg／L。可实现可见光条件下对30mg／L诱惑红染料溶液的脱色,其脱色率可达到40％。     

二氧化钛水热合成单分散立方形貌PZT粉体

本文以TiO2、ZrOCl2·8H2O和Pb（NO3）2为反应物、KOH为矿化剂水热合成得到组成均一且外观具有规则立方形貌的单分散PZT粉体．研究了矿化剂浓度、水热反应温度和反应时间对产物相组成和外观形貌的影响。结果表明：在KOH浓度为2．0mol／L、水热合成温度为160℃、反应时间为18h时可得到最佳形貌和颗粒尺寸（1．5～2μm）的PZT。进一步的研究表明,水热温度的增加有利于得到大尺寸立方形貌的PZT粉体,这一现象与以钛的醇盐为原料时所得的结果正好相反。反应机制的分析表明：在本合成体系中,PZT的形成过程主要是TiO2的溶解、Pb^2＋和ZrOCl2的水解以及PZT晶核的形成和生长过程。其中矿化剂对TiO2的溶解是整个水热过程的控制步骤。     

TiO_2纳米管在不同条件光催化降解的活性研究

本文利用阳极氧化法在纯钛片表面制备了TiO2纳米管阵列膜,解决TiO2光催化剂的涂敷固定问题。采用场发射扫描电镜(FESEM)和XRD对制备TiO2纳米管阵列膜的形貌和晶体结构进行表征。结果发现,所制得的纳米管管径70～80nm,壁厚5～10nm,XRD显示经420℃热处理的TiO2纳米管为锐钛矿晶型,经500℃热处理的TiO2纳米管出现金红石晶型。以10mg·L-1的甲基橙溶液为降解物进行光催化试验,分别研究了溶液的初始pH值、TiO2纳米管阵列膜的晶型、TiO2膜的使用次数对降解率的影响。试验结果表明,当溶液初始pH值为1时,TiO2纳米管阵列的光催化性能最好,同时随着TiO2膜使用次数的增加,其光催化效果有所下降。     

水热法制备TiO2纳米管及其影响因素的研究

分别以金属钛(Ti)和氧化钛(TiO2)为原料,通过水热法制备TiO2纳米管,研究水热温度、pH、不同钛源和n(TiO2)/n(NaOH)的比值对TiO2纳米管形貌的影响。结果表明,在最佳实验条件(t=150℃,pH=10~12,n(TiO2)/n(NaOH)=6.25×10-4)下,以TiO2作钛源时制备出管壁厚度和外径分别为2 nm和8~10 nm的TiO2纳米管;以金属钛粉作钛源所制备的TiO2纳米管,其壁厚、外径分别约为1~1.5 nm和3~5 nm,明显小于前者。在温度为130℃~170℃、pH=8~12范围内,温度、pH对TiO2纳米管的壁厚和管径基本无影响。     

Ag@AgCI修饰的具有高活性（001）晶面的锐钛矿相TiO2的制备和光催化性能研究

本文采用水热法合成具有高活性（001）晶面的锐铁矿相TiO2微球,利用沉积法将AgCl分散到TiO2微球表面,再通过光化学反应将部分Ag还原,获得Ag@AgCl等离了体负载的TiO2光催化剂,借助SEM、TEM、UV—ViSDRS等于段对催化剂的结构进行表征,并以酸性红作为模型污染物对样品的光催化性能进行评价。结果表明：经Ag@AgCl修饰后,样品对可见光的响应增强,光生载流了的分离得到有效促进,可见光催化活性有大幅度的提高,对酸性红的降解效率是修饰前的3倍。     

二氧化钛纳米管阵列制备和光催化降解甲基橙

采用电化学阳极氧化的方法,以氟化铵水溶液为电解液,在纯钛表面制备了TiO2纳米管阵列。以甲基橙为模拟污染物,考察了TiO2纳米管阵列光催化降解效果。结果表明,TiO2纳米管阵列催化降解效果要好于TiO2薄膜电极,60、120和180 min时,降解率分别为56%、88%和100%;而TiO2薄膜电极的降解率分别为43%、76%和91%。在此基础上,考察了阳极氧化电压、氧化时间和焙烧温度对阳极氧化过程的影响规律。结果表明,阳极氧化电压在10～25 V,氧化时间在1～2 h,焙烧温度在500℃时所制备的TiO2纳米管阵列光催化降解性能最好。     

二氧化钛纳米管对亚甲基蓝的吸附

采用水热法制备了TiO2纳米管,借助X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)对产物进行了表征。以亚甲基蓝溶液为体系,考察了TiO2纳米管的吸附性能。结果表明:TiO2纳米管为锐钛矿相,管径小、管形均匀。黑暗条件下TiO2纳米管对亚甲基蓝具有优异的吸附活性,30 min可达到吸附平衡,吸附量达38.3mg/g,最佳吸附质量比为w(MB):w(TiO2)≈0.075。     

微波辅助法制备改性纳米TiO_2的实验研究

以Ti(SO4)2为原料,氨水为沉淀剂和氮源,采用微波辅助水热法制备了氮掺杂的改性纳米TiO2粉体。分别采用XRD、XPS、UV-Vis漫反射、TEM等方法对所制备的粉体进行了表征。以紫外灯为光源、甲基橙溶液为目标污染物研究了所制备产物的光催化活性。结果表明,微波辅助法制备的氮掺杂型TiO2样品经XRD分析均为锐钛矿相,由XRD计算得出的颗粒尺寸与TEM的分析结果基本一致,粒径在5～10 nm之间。样品的XPS分析表明,N1s峰在399 eV附近,N以N-Ti-O的形式存在于TiO2中。经UV-Vis漫反射光谱分析显示,所制样品吸收边发生了明显红移,对400～500 nm的可见光有一定的吸收率。光催化实验结果显示微波辅助法制备的掺氮TiO2粉体表现出较高的光催化活性。     

免模板法制备锐钛型TiO2空心球

以草酸钛钾为钛源,利用一步免模板法在水热条件下制备出二氧化钛空心球,其形成机理建立在由里及外的“Ostwald ripening”理论上.在不同的反应时间下研究了二氧化钛从亚稳相逐渐向稳定相的锐钛型二氧化钛空心球转变的过程.结合SEM的观察发现二氧化钛由光滑的固态粒子逐渐转变为表面为纳米棒状的二氧化钛空心球,TEM证实了所制备的空心球的直径约为1微米,单晶衍射图案（SAED）表明棒状晶体沿[001]面生长.