纳米TiO2/ITO复合薄膜的光诱导亲水性研究

本文采用直流反应磁控溅射法及能量过滤磁控溅射技术,以玻璃为衬底制备了纳米TiO2薄膜和纳米TiO2/ITO复合薄膜.利用X射线衍射(XRD) 、扫描电镜(SEM) 、紫外-可见分光光度计(UV-VIS) 、椭偏光谱仪(VASE型)和接触角测定等手段对薄膜进行了表征.研究表明:纳米TiO2/ITO复合薄膜表面水的初始接触角较纳米TiO2薄膜明显减小,ITO膜层的存在抑制了光生载流子的复合,在紫外光照射5min后接触角迅速下降,紫外光照射30min后接近0°,亲水性较纳米TiO2薄膜有明显提高;应用能量过滤磁控溅射技术制备的薄膜晶粒尺寸减小至10nm左右,薄膜表面平整,吸收边波长"蓝移"至320nm;纳米TiO2/ITO复合薄膜在可见光波段的透过率下降至60%左右,较纳米TiO2薄膜的80%明显降低.     

微波水热法制备TiO_2布状结构研究

采用微波加热法,以碳布作为模板,经过在空气中培烧去掉碳布,得到了布状TiO2薄膜结构。通过XRD分析,产物为金红石相;SEM分析,布状薄膜上的TiO2为纳米棒结构,直径为100nm以下。在紫外光照下的光电流密度是黑暗情况下的40倍(IUV/Idark=40),响应时间为2s,光电流衰减时间为5s,表明该结构具有很好的紫外光探测性能。     

磁控溅射制备纳米TiO2薄膜光催化降解苯酚的研究

采用射频磁控溅射方法分别在玻璃、A1片和ITO玻璃上制备出性能优良的TiO2纳米薄膜,研究了薄膜光催化性能.通过XRD、SEM和UV-Vis吸收光谱对薄膜进行表征,研究了不同退火温度和不同衬底对薄膜光催化性能的影响.结果表明:薄膜经500℃退火处理,TiO2由非晶转变为锐钛矿结构,并且退火后薄膜的紫外吸收波长发生红移,光催化降解性能提高;比较玻璃、ITO玻璃和A1为衬底制备的TiO2薄膜,以A1片为衬底的TiO2薄膜,由于形成Schottky势垒,光催化性更好.     

多孔性纳米TiO2膜的水相敏感性

最近,日本学者研究了在水相中多孔性纳米TiO2膜的敏感性. 将TiO2膜通过旋涂3次或4次至透明的铟锡氧化物(ITO)电极上,并在空气中,450℃下,30 min的焙烧制备多孔性纳米TiO2膜,最终获得厚度为10μm的TiO2膜.将TiO2膜浸泡在2×10-4mo1/L的Ru(bpy)2(dcbpy)水溶液中获得具有着色Ru(bpy)2(dcbpy)的TiO2薄膜层.     

锐钛矿二氧化钛纳米线的水热制备及其表征

利用水热法制备了锐钛矿TiO2纳米线，用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对TiO2纳米线的形貌、成份进行了分析表征。在进行AFM观测时，采用一种简单易行的方法将TiO2纳米线固定在ITO玻璃衬底表面，解决了AFM扫描过程中样品不能稳定吸附在衬底上的问题。经过适当改进，该方法同样适用于其他粉末状纳米材料的原子力显微镜和扫描隧道显微镜（STM）研究。     

柔性SnO_2/ZnO复合光阳极的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

通过简单易行的方法制备了SnO_2/ZnO复合纳米颗粒,利用XRD对SnO_2/ZnO结构进行表征。使用电泳技术制备无裂纹SnO_2/ZnO复合薄膜,考察了ZnCl2添加量对SnO_2/ZnO复合薄膜光阳极性能的影响,通过机械压膜方法对柔性导电衬底(ITO/PEN衬底)上的SnO_2/ZnO复合薄膜进行后处理,扫描电镜结果表明机械压膜处理使SnO_2/ZnO复合薄膜变得更加平滑,SnO_2/ZnO复合纳米颗粒之间的连接性能增强,光电测试结果表明机械压膜处理可以显著提高SnO_2/ZnO复合光阳极的光电性能,电池的开路光电压和短路光电流均得到明显提高,优化后柔性SnO_2/ZnO复合光阳极组装的染料敏化太阳能电池的光电转换效率(η)达到了3.95%,短路光电流密度(JSC)、开路光电压(VOC)和填充因子(FF)分别为16.43mA/cm2、0.493V和0.49。     

溶液温度和衬底对电化学沉积Cu2O薄膜形貌的影响

以透明导电玻璃(TCO)、纳米TiO2/TCO、CNTs/TCO、铜片分别为工作电极,用简单铜盐通过阴极还原制备了Gu2O薄膜,并研究了溶液温度和衬底对电化学沉积Gu2O薄膜形貌的影响.结果表明:以TCO和铜片为衬底时,由于表面微粒为微米级,不管溶液温度高低,只能得到微米级的Cu2O薄膜;以纳米TiO2/TCO和CNTs/TCO为衬底,池温高于30℃只能得到微米级的Cu2O薄膜,而池温降到0℃时,都可得到纳米Cu2O.     

TiO2纳米颗粒/纳米线复合光阳极的染料敏化太阳能电池

首先采用水热合成技术制备TiO2纳米线粉末,然后采用溶胶-凝胶技术制备钛酸丁酯溶胶,向溶胶中加入适量的TiO2纳米线制备凝胶浆体,采用浸渍提拉法在透明导电玻璃上制备TiO2纳米颗粒/TiO2纳米线复合薄膜的光阳极.通过XRD、SEM,电池的I-V特性和电化学阻抗谱测试,研究TiO2纳米线的添加量对光阳极的结构、形貌和电...     

衬底电极对丝网印刷CNT阴极场发射性能的影响

通过丝网印刷技术,将碳纳米管(carbon nanotube,CNT)浆料直接转移到CrCuCr薄膜衬底电极、掺Sn的In_2O_3(indium tin oxides,ITO)透明导电薄膜衬底电极和Ag浆导电厚膜衬底电极上,高温烧结后得到CNT阴极,并对CNT阴极进行表面形貌和场发射性能的研究.结果表明,不同衬底电极对CNT阴极场发射性能的影响不一样,CrCuCr薄膜衬底电极CNT阴极、ITO透明导电薄膜衬底电极CNT阴极及Ag浆厚膜导电衬底电极CNT阴极场发射的开启电场分别为0.99、2.05和2.46V/μm;当电场为3.0V/μm时,它们的亮度分别为2472、1889、587cd/m~2.CrCuCr薄膜衬底电极CNT阴极的场发射性能最优,ITO透明导电薄膜衬底电极CNT阴极次之,Ag浆厚膜导电衬底电极CNT阴极最差,并根据金属-半导体理论模型分析了原因.     

柔性色素增感太阳能电池的研究进展

介绍了柔性色素增感太阳能电池的结构、原理、特点及现状,并对各个组成部分:柔性基板(PET和PEN)、透明导电薄膜及电极材料(TiO2和ZnO)进行了综述,重点介绍了纳米TiO2多孔薄膜电极材料的各种低温制备方法.比较各种低温TiO2薄膜制备方法得出胶体涂膜直接低温烧结法较好.该方法简单便捷,效率较高,适合产业化滚筒生产.     

电解液对TiO_2薄膜电极光电化学性能的影响

本文先用直流磁控溅射法分别在ITO导电玻璃基底上沉积TiO2和TiN二种纳米薄膜,再在500℃的马弗炉氧化性气氛下进行退火处理,制得TiO2/ITO和TiO2-xNx/ITO薄膜电极。样品的结构和成分用XRD和XPS进行表征。然后分别采用pH=10的Na2CO3/NaHCO3缓冲溶液和1M KOH水溶液作为电解液,在三电极体系中用线性扫描伏安法（LSV）和电流时间曲线（i-t）法测定二种薄膜电极在光照和暗态下的光电化学性能。研究结果表明：以1M KOH水溶液作为电解液比pH=10的Na2CO3/NaHCO3缓冲溶液作为电解液更有利于样品发挥其光催化活性;同时,TiO2-xNx/ITO薄膜电极比TiO2/ITO具有更好的光电化学性能。     

盐酸浓度对TiO2纳米棒的影响

采用水热合成方法在透明导电玻璃上制备了TiO2纳米棒阵列,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等手段对样品进行分析和表征。研究了盐酸浓度对阵列形貌和结构的影响,并针对其影响机理做了进一步的探讨。结果表明,TiO2纳米棒为金红石相,在盐酸与去离子水的比例为1.0时,TiO2纳米棒阵列生长方向垂直于衬底,排列整齐,组织均匀致密。     

ITO透明导电膜制备工艺研究

电子器件柔性化、超薄化对柔性ITO透明导电膜需求越来越为迫切,但是由于ITO薄膜本身性质局限和柔性衬底问题,使得ITO透明导电膜的光电性能极容易受到影响。以PET柔性基材制备ITO膜为例,从ITO透明导电膜膜系结构出发,研究就ITO透明导电膜的制备工艺,对提高ITO透明导电膜的光电性能进行简要的探讨。     

纳米TiO_2的表面改性及MF/纳米TiO_2复合树脂的制备

采用硅烷偶联剂KH550对纳米TiO2进行表面改性,将改性纳米TiO2与三聚氰胺甲醛树脂(MF)混合,制备MF/纳米TiO2复合树脂。红外分析表明偶联剂成功接枝于纳米TiO2表面;热失重分析得出表面改性的最佳工艺为:改性剂的添加量2%,改性温度70℃,改性时间120min;透射电镜分析表明纳米TiO2的表面改性提高了其在有机溶剂中的分散性;研究TiO2添加量对MF/纳米TiO2复合树脂的粘度、固化时间、固化温度和抗菌性的影响,结果表明TiO2的添加对树脂固化时间和固化温度影响很小,但能显著提高材料的粘度和抗菌性能。     

直流反应溅射TiO2薄膜的制备及其性能研究

采用直流反应磁控溅射的方法,溅射高纯钛靶在ITO石英衬底上制备了TiO2薄膜.用XRD、Raman光谱、AFM和紫外-可见光分光光度计分别测试了TiO2薄膜的结构、表面形貌和紫外-可见光透射谱,研究了工艺因素中溅射气压、氧氩比和退火温度对薄膜结构的影响.采用C(胶)/TiO2/ITO三层结构研究了锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应.实验结果表明较低的溅射气压、合适的氧氩比和较高的退火温度有利于锐钛矿TiO2薄膜的结晶.在2 V的偏压下,锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应上升迟豫时间约为3 s,稳定光电流可达到2.1 mA,对紫外光的灵敏性和稳定的光响应表明TiO2薄膜有可能成为一种新的紫外光探测器材料.     

直流反应溅射TiO2薄膜的制备及其性能研究

采用直流反应磁控溅射的方法,溅射高纯钛靶在ITO石英衬底上制备了TiO2薄膜.用XRD、Raman光谱、AFM和紫外-可见光分光光度计分别测试了TiO2薄膜的结构、表面形貌和紫外-可见光透射谱,研究了工艺因素中溅射气压、氧氩比和退火温度对薄膜结构的影响.采用C(胶)/TiO2/ITO三层结构研究了锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应.实验结果表明:较低的溅射气压、合适的氧氩比和较高的退火温度有利于锐钛矿TiO2薄膜的结晶.在2 V的偏压下,锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应上升迟豫时间约为3 s,稳定光电流可达到2.1 mA,对紫外光的灵敏性和稳定的光响应表明TiO2薄膜有可能成为一种新的紫外光探测器材料.     

改进溶胶-凝胶法制备纳米TiO_2薄膜及其光催化制氢性能

以钛酸丁酯为原料,采用改进的溶胶-凝胶法制备ITO负载纳米TiO2薄膜,通过XRD、SEM和UV-Vis等检测方法对薄膜样品进行表征,并考察其在双室光电化学池中制氢反应的光催化活性。结果表明:纳米TiO2薄膜为锐钛矿-金红石混晶结构,当溶胶中P25粉末含量为0.09g/mL时制备的TiO2薄膜产氢量最大,光催化性能较好。     

不同水解抑制剂制备纳米TiO_2薄膜及其性能

本文以钛酸丁酯、三乙醇胺、冰醋酸、盐酸等为主要原料,采用溶胶-凝胶(sol-gel)法和旋转涂膜工艺在玻璃衬底上制备均匀、透明的纳米TiO2薄膜。利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见光谱(UV/vis)和原子力显微镜(AFM)对纳米TiO2进行表征,结果显示:经500℃退火后,三乙醇胺、冰醋酸作水解抑制剂制备的TiO2粉体为锐钛矿晶相,而盐酸作水解抑制剂制备的TiO2粉体为锐钛矿、金红石和板钛矿的混合晶相;纳米TiO2薄膜存在光催化活性和吸收带边不同程度的蓝移,且用三乙醇胺制备的TiO2薄膜的蓝移最大,光催化活性最强。     

离子注入改善纳米二氧化钛薄膜光催化性能

利用直流磁控反应溅射技术在玻璃衬底上制备了透明的纳米TiO2光催化薄膜。利用离子注入技术将Sn离子注入到TiO2表面以提高其光催化活性。用X射线衍射（XRD）、X射线光电子谱（XPS）以及UV－VIS分光光度计对薄膜进行结构与性能表征。Sn离子注入后的薄膜具有更高的光催化活性，这是因为在TiO2和SnO2半导体的复合体系中，电子－空穴对的分离变得更加有效，从而提高了其催化性能。     

纳米TiO2薄膜的制备及其表面形貌AFM观测

采用溶胶-凝胶法在玻璃载波片及ITO导电玻璃片上制备出负载型纳米TiO2薄膜,并用原子力显微镜(AFM)对不同条件下制备的TiO2的表面形貌进行了表征.结果表明,TiO2薄膜能较好地负载在玻片表面,并且TiO2薄膜的表面形貌与前驱物的配比浓度、基片、热处理温度等都有密切的关系.随浓度和镀膜层数的增大,薄膜中TiO2纳米微晶的颗粒尺寸逐渐增大,从细小均匀粒子膜变为较大不规则的板块结构.在ITO薄膜面形成的TiO2薄膜具有较小的颗粒和均匀的分布.