二氧化钛纳米薄膜溶胶-凝胶法制备研究

研究了在清洁的玻璃表面采用溶胶-凝胶法制备锐钛矿相二氧化钛纳米薄膜,重点研究了薄膜制备过程中的关键工艺如溶胶配制及其稳定性、溶胶陈化及胶粒长大、提拉法涂膜次数及是否添加稳定剂对薄膜表面形貌均匀性的影响等.对所制备的薄膜的X射线衍射、光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析表明,该薄膜为典型锐钛矿相二氧化钛,薄膜中二氧化钛纳米颗粒分布均匀、致密,纳米颗粒大小分布窄,直径约为30 nm,薄膜厚度约为300 nm.     

铁酸铋功能陶瓷薄膜的液相自组装制备

利用自组装单层膜技术,以三氯十八烷基硅烷(octadecyl trichlorosilane,OTS)为模板,以硝酸铋和硝酸铁为原料,在玻璃基片上成功制备了铁酸铋(BiFeO3)晶态薄膜。采用接触角仪测量了紫外光照射后OTS单层膜的亲水性。通过X射线衍射、扫描电镜和能谱仪等表征了BiFeO3薄膜的物相、表面形貌及微观结构。结果表明:紫外光照射使OTS单层膜由原来的强疏水性转变为良好的亲水性,说明OTS自组装膜层表面已被羟基化。在70℃沉积8h并经600℃退火2h制备的BiFeO3薄膜结晶良好,薄膜样品的表面平整,厚度较为均匀,薄膜厚度约为100nm。     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2/SiO2复合薄膜的研究

用溶胶-凝胶法在清洁的玻璃表面成功制备了均匀透明的纳米TiO2/SiO2复合薄膜,并用扫描电镜,红外光谱仪,综合热分析仪和接触角测定仪对薄膜的结构和性质进行了研究。结果表明:TiO2/SiO2复合薄膜由晶粒小于10nm的球形颗粒组成,表面均匀,结构致密,具有平整的组织结构;引入SiO2后可以抑制薄膜中TiO2晶粒的长大,且能显著降低薄膜的接触角,增强薄膜的亲水性。     

防紫外超疏水织物的制备及耐久性评价

采用全纳米颗粒自组装的方法,在棉、锦纶和涤纶织物上制备了TiO_2/SiO_2薄膜,再经十六烷基三甲基硅烷修饰,得到了兼具抗紫外及超疏水功能的多种织物。自组装过程中分别以SiO_2和Ti_2溶胶为原料,逐层于聚电解质表面处理的织物上组装了TiO_2/SiO_2多层薄膜。经扫描电子显微镜(SEM)测试表明,膜层均匀沉积在织物纤维表面。接触角测试表明,疏水处理后表面水的接触角可达172°。紫外可见分光光度计测试表明,经TiO_2/SiO_2修饰后,织物在紫外光区的吸光度成倍提高。用耐老化、耐摩擦、耐水流喷射等耐久性试验评价了织物在使用过程中可能遇到的各种破坏,证明自组装再经疏水剂处理的织物具有良好的耐久性。     

电瓷绝缘子表面SiO2疏水薄膜的制备

本文利用溶胶凝胶法、酸碱不同催化溶胶相混合,经过热处理,在电瓷片表面制备了具有双重粗糙度的二氧化硅薄膜,形成类似荷叶的微观结构,然后用硅烷偶联剂(SCA)化学气相修饰,在薄膜表面自组装一层SCA分子,得到超疏水薄膜。利用半球法测接触角,用单因素实验方法研究酸碱两种催化方式下的溶胶浓度比、热处理温度、修饰温度对疏水性能的影响。结果表明:酸碱溶胶相结合达到了提高薄膜粗糙度的效果,其耐候性和附着性能能够满足绝缘子等瓷制品的使用要求。     

银复合激光刻蚀FTO薄膜的光电性能

在掺氟二氧化锡(FTO)薄膜基底表面用激光刻蚀凹槽后以磁控溅射法复合金属Ag层,然后进行炉内退火处理,制得Ag复合激光刻蚀FTO薄膜。研究了Ag层厚度对样品表面形貌、晶体结构及光电性能的影响。结果表明,当Ag层厚度为5 nm时,大部分银纳米颗粒均匀密集地分布在凹槽内表面而不是凹槽外表面。复合银纳米颗粒及炉内退火有效地提升了FTO薄膜的光电性能。Ag层厚度为5 nm的薄膜在400～800 nm波段的透光率为78.40%,方块电阻为8.21Ω,品质因子达到1.069×10~(-2) Ω~(-1)。     

金属离子共掺杂TiO2薄膜的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法在毛玻璃表面制备了均匀透明的过渡金属与稀土金属离子共掺杂纳米TiO2薄膜,并用甲基橙进行了该薄膜的光催化降解性能的实验研究。借助于X射线衍射、扫描电子显微镜及光电子能谱测定对共掺杂T iO2纳米薄膜进行了表征。结果表明,薄膜主要为锐钛矿相,膜表面无开裂现象,TiO2颗粒分布均匀,能谱图中有共掺杂离子的明显特征峰。混合掺杂比单元素离子掺杂催化效果好。     

纳米二氧化钛薄膜的制备及性能研究

用溶胶-凝胶法在清洁的玻璃表面成功制备了均匀透明的纳米TiO2薄膜,并用X射线衍射仪,扫描电镜,红外光谱仪和接触角测定仪等对薄膜的结构和性质进行了研究.结果表明:薄膜由晶粒大小为20～45 nm的TiO2球型颗粒组成,膜表面均匀,结构致密,具有平整的组织结构;随热处理温度的增加,TiO2薄膜的晶相由无定型态转变成锐钛矿,最后在850℃热处理后完全转变成金红石相,且TiO2薄膜在经过紫外光的照射后亲水能力增强.     

两种酸、碱复合催化法制备SiO2增透膜及其性能研究

采用两种不同的酸碱复合催化方法制备SiO2增透膜,对该增透膜的透过率、表面形貌、硬度等进行了比较.第一种方法是滴加HCl制备薄膜,与酸催化法制备的薄膜相比,透光率有所提高,但薄膜表面不均匀,影响了薄膜的透光率;第二种方法是滴加酸溶胶制备薄膜,其透过率高,薄膜硬度大,且薄膜表面颗粒均匀平整.采用红外光谱,XRD和SEM等手段对两种方法制备薄膜的结构和表面形貌进行了表征,结果表明,滴加酸溶胶法得到的薄膜性质更稳定,透光率、强度等指标也最优.     

溶胶-凝胶法制备锐钛矿型TiO2薄膜

本文以钛酸异丙酯为原料,采用溶胶凝胶法制备TiO2薄膜,通过DTA－TG、XRD、SEM探讨了材料的制备过程,相组成及显微结构,结果表明薄膜表面无微开裂现象,膜内部比表面积大,TiO2颗粒分布均匀,用溶胶－凝胶法可制得相组成为锐钛矿的均匀的TiO2薄膜。