反射红外及自清洁的多功能镀膜玻璃的制备

以钛酸异丙酯[Ti(OC4H7)4,TTIP]、单丁基三氯化锡[C4H9SnCl3,MBTC]及三氟乙酸[CF3COOH,TFA]作为反应前驱体,利用常压化学气相沉积法制备具有反射红外及自清洁功能的多功能TiO2/SnO2∶F复合膜镀膜玻璃.通过扫描电镜、X射线衍射及近红外光区反射光谱等技术手段对其进行分析,研究了反应物THIP的流量变化及SnO2∶F薄膜对TiO2薄膜性能的影响.结果表明:随着TTIP流量的增大,TiO2/SnO2∶F在高频近红外波段的反射率逐渐提高,但其光降解甲基橙的性能先提高后降低;SnO2∶F薄膜可以改善复合膜中TiO2的致密性,提高TiO2在近红外的反射率,同时TiO2/SnO2∶F复合膜可以有效延长电子-空穴对的复合时间,从而提高了TiO2薄膜的光降解性能.     

铜离子掺杂对二氧化钛薄膜光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备了Cu2 掺杂TiO2复合纳米薄膜.掺杂Cu2 的数量和方式及前驱体对TiO2光催化降解甲基橙有不同程度的影响.当合成TiO2前驱体的原料为Ti(OC4H9)4时,预涂一层质量分数(下同)为1.0%的Cu(CH3COO)2水溶液,可使TiO2光催化氧化活性提高53%,最外层掺入Cu2 会减弱TiO2光催化氧化活性.当TiO2的前驱体为工业偏钛酸时,预涂一层1.0%Cu(CH3COO)2水溶液,仅使TiO2光催化氧化活性提高14%.用X射线衍射对纳米薄膜进行表征.Cu2 掺杂会诱导生成金红石相.     

气溶胶辅助CVD法制备F掺杂SnO2薄膜及其性能

采用气溶胶辅助化学气相沉积法(AACVD)在玻璃衬底上沉积F掺杂SnO_2(FTO)薄膜,研究了前驱液中不同F/Sn摩尔比制备的FTO薄膜的结构、表面形貌、光学、电学及光致发光性能。结果表明:所制备FTO薄膜均为(200)面择优取向的多晶四方金红石相结构;前驱液中F/Sn摩尔比的增加,会导致(110)面的衍射峰强度增加,薄膜表面堆积颗粒形状发生变化,薄膜样品光学透过率提升;当F/Sn摩尔比=40%时,FTO薄膜具有最大的载流子浓度1.031×10~(21) cm~(–3)以及最小的电阻率3.42×10~(–4)?·cm,这可归结为适量F的存在产生不同的缺陷影响。(200)面择优取向FTO薄膜光致发光谱可用于表征不同缺陷形式的跃迁。     

H2O对SnO2:F低辐射薄膜结构和性能的影响

以单丁三氯化锡(C4H9SnCl3)为前驱物,三氟乙酸(CF3COOH)为掺杂元素F的引入剂,H2O为催化剂,采用常压化学气相沉积法在浮法玻璃生产线上直接制备了F掺杂的SnO2膜(SnO2:F).采用X射线衍射、扫描电子显微镜、椭圆偏光仪、紫外-可见光谱研究H2O的用量对薄膜的结构和光电性能的影响.结果表明:水对薄膜结构和性能均有显著的影响,随着催化剂H2O含量的增加,SnO2:F为四方相金红石结构,薄膜结晶度提高,致密性得到改善,膜厚有所增加,方块电阻下降.在H2O含量为1.8mol/L时效果较好.     

锌掺杂多孔SiO_2/TiO_2薄膜制备及光催化性能研究

锌掺杂多孔SiO2/TiO2(多孔Zn-SiO2/TiO2)复合薄膜自清洁玻璃以含聚乙二醇的钛醇盐和硅醇盐的复合溶胶前驱体通过浸渍提拉法制备。结果表明,在TiO2薄膜中添加SiO2可抑制TiO2晶粒长大,并提高TiO2薄膜的亲水性;随着聚乙二醇添加量的增加,锌掺杂多孔SiO2/TiO2薄膜的孔隙增多,表面积增大;经500℃煅烧的多孔Zn-SiO2/TiO2复合薄膜中,TiO2主要为催化效率高的锐钛矿相;多孔Zn-SiO2/TiO2复合薄膜表观光催化降解速率明显高于未掺锌多孔SiO2/TiO2薄膜。     

稀土掺杂对TiO2-SiO2薄膜晶相转变及性能的影响

采用溶胶-凝胶法在釉面砖上制备了均匀的稀土离子La3+掺杂和ce4+掺杂的TiO2-SiO2,光催化薄膜.应用X射线衍射(XRD)和紫外可见分光光度计研究了La3+掺杂和ce4+掺杂对TiO2-SiO2,薄膜晶相转变、光催化性能及亲水性能的影响,用紫外光照射亚甲基蓝的光催化降解实验比较了不同薄膜的光催化性能.结果表明:La3+掺杂后,抑制了TiO2-SiO2薄膜中的TiO2,从锐钛矿向金红石相的晶型转变,显著提高了TiO2-SiO2,薄膜的光催化性能,也提高了其亲水性能;ce4+掺杂后,则促进了TiO2-SiO2,薄膜中TiO2从锐钛矿向金红石相的晶型转变,同时降低了薄膜的光催化性能.     

基板温度对常压化学气相沉积法制备TiO2复合薄膜性能的影响

以Ti(OC3H7)4为先驱体,SnO2:F镀膜玻璃为基板,采用常压化学气相沉积法制备了TiO2/SnO2:F复合薄膜.用扫描电镜、X射线衍射、紫外-可见-近红外透射光谱等手段对样品的物相和性能进行了研究.结果表明:金红石相的SnO2:F底膜促进了TiO2金红石相的形成;当基板温度为480 ℃时,TiO2/SnO2:F复合薄膜出现针状结构,但随着基板温度继续升高,针状结构消失.样品的可见光透过率随基板温度而变化,其值为60%～90%,基本满足建筑物的采光要求.当基板温度为530 ℃时,TiO2/SnO2:F复合薄膜的光催化性能最好.     

(001)取向TiO_2薄膜水热生长机理及其忆阻性能

通过氟基水热法合成出(001)取向的锐钛矿TiO2薄膜,讨论了薄膜的生长机理和忆阻性能。水热生长结果表明,预沉积无定形种子层增加了薄膜致密度,氟离子选择吸附促使TiO2薄膜的取向生长。薄膜的忆阻特性检测表明,(001)取向的TiO2薄膜忆阻单元具有良好的开关特性,稳定性良好。氟基水热法制备TiO2薄膜,设备和工艺简单,成本低,在忆阻器领域会有很好的应用潜力。     

金属离子掺杂对TiO_2薄膜性能的影响

以钛酸丁酯为主要原料,在乙醇-水体系中采用溶胶-凝胶法,制备掺杂Li+、Mg2+、Al3+三种金属离子的溶胶前驱体,利用浸渍提拉法制备TiO2薄膜。结果表明,掺杂金属离子的薄膜的最大吸收波长均在300~310 nm处;掺杂Li+、Mg2+的薄膜的吸收光谱发生蓝移,且随掺杂量的增多蓝移现象减弱;掺杂Al3+的发生红移,且随掺杂量的增多红移现象减弱。掺杂Mg2+的吸光性能较好。扫描电镜照片表明试样的表面平整,颗粒均匀。     

可见光照射下Fe3+掺杂量对玻璃基TiO2薄膜亲水性能的影响

采用溶胶-凝胶法在普通玻璃衬底上制备了不同Fe3+掺杂量的TiO2薄膜.通过X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、UV-Vis-NIR3600型紫外-可见分光光度计、CA-XP150型水接触角测试仪研究了不同Fe3+掺杂量对TiO2薄膜微观结构、表面形貌、光学性能和亲水性能的影响.结果 表明,所制备的不同Fe3+掺杂量的TiO2薄膜均具有锐钛矿结构;随着Fe3+掺杂量的增大,薄膜样品(镀膜玻璃)在可见光区的平均透过率从70.28％降低到61.45％.当薄膜中Fe3+掺杂量为0.25mol％时,薄膜样品具有最佳的亲水性能,在可见光照射120 min后水接触角降到3.2°;在黑暗中放置20 h后水接触角恢复到4.0°.     

低含量铁掺杂纳米TiO_2薄膜的制备及其抗菌机理研究

采用溶胶凝胶-浸渍提拉法,制备了玻璃基底上生长的Fe/TiO2薄膜.利用XRD、XPS、AFM等对样品进行表征,研究了铁掺杂对TiO2薄膜晶体结构和表面形貌的影响,并研究了不同掺铁量TiO2薄膜对大肠杆菌的抗菌性能.结果表明,铁掺杂TiO2薄膜的抗菌性能均优于纯TiO2薄膜,其中掺铁量为0.1%时薄膜的抗菌性能最佳,高达98%.     

Pt/TiO2介孔膜的制备及其光催化性能研究

以F127为介孔模板剂,钛酸异丙酯为前驱体,溶胶-凝胶法在载玻片上制备了TiO2介孔膜,用光还原法在TiO2膜表面沉积贵金属Pt,用SEM、XRD、XPS等对TiO2膜进行了表征。结果表明：TiO2膜具有介孔结构,为锐钛矿晶型,沉积在TiO2表面的Pt主要以单质形式存在。光催化结果表明介孔TiO2膜具有较高的光催化活性,表面沉积贵金属Pt后,光催化活性大大提高。     

强碱-阳极氧化法处理Ti片制备TiO_2薄膜的研究

本文利用强碱-阳极氧化法对钛片进行改性,制备TiO2薄膜;用扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）考察了不同电解液浓度下氧化电压对TiO2氧化膜形貌及组成的影响。结果发现,在本实验条件下,该法制得的氧化膜是由三种钛氧化物组成的,主要成分是TiO2,此外还有低价钛氧化物Ti2O3及TiO;氧化电压的不同会对薄膜形貌产生重要的影响,当氧化电压较高时,氧化膜的厚度比较厚且致密;钛表面生成氧化膜大致过程可概括为：Ti→TiO→Ti2O3→TiO2,其中TiO转为为TiO2的几率依靠电势的大小及氧化时间的长短。     

二氧化钛纳米管阵列制备和光催化降解亚甲基蓝

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。以亚甲基蓝为模拟污染物,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,当降解时间为1h、2h、3h和4h时,降解率分别为57.84%、86.44%、93.66%和95.72%;而TiO2薄膜电极的降解率分别为50.18%、76.27%、87.31%和91.53%。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25V,氧化时间在1h,焙烧温度在500℃时所制备的TiO2纳米管阵列的光催化降解性能最好。     

掺氟二氧化锡/二氧化钛复合薄膜的光催化和低辐射性能

采用溶胶-凝胶法在Sn02：F（FTO）低辐射镀膜玻璃衬底上旋涂制备Ti02,获得FTO／TiOz复合薄膜。采用扫描电镜、X射线衍射、紫外-可见透射光谱、Fourier变换红外反射光谱等手段分析了复合薄膜的结构和形貌。结果表明：FTO／TiO2复合薄膜的光催化性随着Ti02薄膜厚度的变化而变化,当Ti02薄膜的厚度为190nm时具有最佳的光催化活性,并从能带角度解释了光催化性能提高的原因;Ti02薄膜能防止FTO在热处理时发生氧化,热处理后的复合薄膜仍具有较好的低辐射性能。     

表面改性对掺杂TiO_2纳米薄膜亲水性的影响

文章采用溶胶-凝胶法制备La3+掺杂纳米TiO2薄膜,实验探讨了硝酸溶液表面改性对掺杂纳米TiO2薄膜亲水性的影响。采用X射线衍射分析不同掺杂浓度纳米TiO2的物相,分别利用扫描电镜与接触角测量仪观察TiO2薄膜表面形貌及其亲水性能。实验表明:经0.1mol/L的硝酸溶液中改性后的La3+掺杂纳米TiO2薄膜具有超亲水性。     

二氧化钛薄膜的制备及光催化性能研究

通过液相沉积法(LPD)在玻璃片表面制备TiO2薄膜,并以甲基橙溶液为污染液,通过探讨制备TiO2薄膜原料的摩尔比例、诱导晶、沉积温度及时间,以及热处理温度及光照时间等因素对甲基橙溶液降解率的影响,得出最佳的降解条件.研究得出:(NH4)2TiF6与H3BO3摩尔比例为1∶1～1∶6,TiO2诱导晶为0～0.1g,沉积温度为25～65℃和沉积时间24h范围内,最佳降解条件为:摩尔比为1∶6,诱导晶为0.06g,沉积温度为55℃,550℃热处理,适当的沉积及光照时间.     

PVDF／多巴胺改性二氧化钛复合膜光阻隔性研究

制备了表面包覆聚多巴胺层的二氧化钛(TiO2@PDA)复合粒子,并采用溶液刮涂法制备了聚偏氟乙烯(PVDF)／TiO2和PVDF／TiO2@PDA复合膜。利用傅立叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、透射电子显微镜表征了复合粒子的结构,利用紫外–可见光分光光度计、对比率仪表征了复合膜的紫外–可见光阻隔性。结果表明, PVDF／TiO2复合膜对紫外光具有优异的阻隔性,但对可见光的阻隔性(即不透明度)随TiO2含量增加而先增加后不变,PVDF／TiO2@PDA复合膜的不透明度则随TiO2@PDA含量的增加而单调增大。当薄膜厚度为20μm,TiO2体积分数为10％时,PVDF／TiO2复合膜对比率(CR)值为92.8％,小于完全不透明临界值98％,而PVDF／TiO2@PDA (多巴胺处理20 min)复合膜CR值为98.39％。一定TiO2浓度下,随着多巴胺处理TiO2时间的增大,复合膜达到完全不透明所需的薄膜厚度逐渐减小。     

纳米TiO_2薄膜的结构及紫外可见光谱研究

本文以钛酸丁酯[Ti(OC4H9)4]、盐酸和去离子水为原料,采用溶胶-凝胶法和旋转涂膜工艺,在玻璃基片上制备透明的TiO2纳米薄膜。通过XRD测试表明:经500°C退火得到的薄膜上TiO2为锐钛矿晶相而粉末为锐钛矿、金红石和板钛矿的混合晶相。通过对膜进行紫外可见光谱分析,探讨了影响TiO2纳米膜厚度和禁带宽度的各种因素。实验结果表明:溶胶的陈化时间、膜的热处理温度、涂膜层数等都将直接影响二氧化钛薄膜的紫外可见光谱和禁带宽。     

新型纳米光催化薄膜的结构设计与应用研究

采用溶胶-凝胶法分别制备了TiO2/ZrO2、TiO2/ZrTiO4、TiO2/SiO2等异质结构纳米薄膜.本文对形成溶胶的各成分配比、粘度以及薄膜样品的热处理工艺等进行了探讨,同时用喷涂法在瓷砖上成功制备光催化薄膜,用SEM对薄膜的外貌特征进行了表征,并利用紫外-可见分光光度计研究了薄膜吸收光谱的变化,用分光光度法研究了异质结构薄膜对甲基橙溶液的降解,探讨了过渡层对薄膜的光催化效率和抗失活稳定性的影响.结果表明,TiO2/ZrO2、TiO2/ZrTiO4薄膜中的晶粒尺寸减小,薄膜的光催化活性和抗失活稳定性均有较大提高,并可以用工厂方法制备大面积薄膜.