ITO/TiO2-xNx/NiO复合电极制备及其光电化学性能

以三乙胺为氮源,钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备氮掺杂TiO2,并用旋涂法制备ITO导电玻璃为基材的氮掺杂TiO2薄膜,经300℃、400℃、500℃处理制得ITO/TiO2-xNx薄膜。采用XRD、XPS、SEM和UV-Vis吸收光谱等对样品进行表征,并进行光电化学性能测定,结果表明500℃处理制得的ITO/TiO2-xNx薄膜具有最佳的光电催化性能。进一步采用化学沉积法在ITO/TiO2-xNx薄膜表面上沉积多孔NiO薄膜,制得ITO/TiO2-xNx/NiO复合薄膜,研究表明该复合薄膜具有很好的光电致色特性及储放电性能,可应用于光电致变色和光电能量储存领域。     

真空退火法对AZO薄膜的研究

磁控溅射法在玻璃衬底上制备了AZO(氧化锌掺铝)薄膜。对薄膜进行了真空退火。利用XRD、分光光度计以及四探针等测试装置,对AZO薄膜的晶粒度、透光率和导电性能进行了测试分析。结果表明,退火有利于薄膜结晶;退火有利于薄膜光电性能的提高。在本实验中,AZO薄膜的最高透光率可达90.617%;最低电阻率可达2.21×10-3(Ω.cm)。对比在真空中退火的ITO薄膜的光电性能参数,结果已有所超越。此结果说明,AZO薄膜有潜力成为透明导电膜ITO的替代产品。     

微波辐射溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜及其降解铬黑T的活性

通过微波辐射溶胶一凝胶法（sol-gel）法在导电玻璃（ITO）基体上制备TiO2纳米薄膜光催化剂，考察不同加热方式、微波时间、酸处理、薄膜层数等对TiO2纳米粒子及薄膜的影响。以可见光谱（UV-VIS）、X射线衍射（XRD）对TiO2薄膜进行了表征，并通过薄膜光催化降解铬黑T溶液的性能进行了研究。实验表明，ITO玻璃表面的TiO2纳米薄膜经HNO3和微波处理后，因协同效应使薄膜的光催化活性大大增强。     

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。     

ITO/Al2O3复合透明导电膜的制备及光电性能

采用磁控溅射技术 ,在预先沉积有金属Al膜的玻璃衬底上制备了ITO薄膜。通过高温热处理 ,获得了透射率高、导电性能好的ITO/Al2 O3 复合透明导电膜。研究了不同Al薄膜厚度下ITO薄膜的晶体结构及其光、电性能 ,结果表明 ,当预沉积Al层厚度为 4 0nm左右时 ,ITO的结晶质量得到提高 ,取向性能变好 ,电阻降低 ,而且在 4 0 0 - 80 0nm范围内具有很高的可见光透过率。实验表明 ,通过改变预沉积Al膜的厚度 ,可以改变ITO薄膜最大透过率对应的波长 ,实现ITO预器件工作波长的匹配     

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.     

FTO/ITO复层导电薄膜的研究

采用溶胶凝胶法与溶液水解法分别制备ITO、FTO以及FTO/ITO复层导电膜,利用分光光度仪测量在可见光范围内的透光率,用四探针法精确测量薄膜的电阻率,通过扫描电镜观测薄膜的表面形态,微观颗粒形貌以及薄膜的厚度。实验表明,用SnCl4.5H2OI、n(NO3)3.4.5H2O、NH4F作为主要原料,通过溶胶凝胶法和溶液水解法可制备出低电阻率,高透光性的FTO/ITO复合导电薄膜。     

空间太阳电池玻璃盖板表面超薄ITO防静电层的设计及制备工艺

ITO/MgF2复合薄膜既具有较好的表面导电性能又具有较高的透过率,可应用于空间太阳电池玻璃盖板表面。文章主要对ITO/MgF2复合薄膜中表层的超薄ITO薄膜进行了研究。利用TFCalc软件模拟了ITO薄膜厚度对ITO/MgF2复合薄膜光学性能的影响,根据模拟结果采用电子束蒸发法在衬底上依次沉积MgF2薄膜和氧化铟锡(ITO)薄膜,研究了ITO薄膜工艺参数(沉积速率、沉积温度和工作气压)和ITO薄膜厚度对ITO/MgF2复合薄膜光电性能及微观结构的影响。当ITO薄膜沉积速率为0.05nm/s、沉积温度为400℃、工作气压为2.3×10~(-2) Pa、厚度为10nm时,表层ITO薄膜基本连续,其方块电阻(1.94kΩ/)已符合设计需求,ITO/MgF2复合薄膜在可见光区间(400~800nm)的平均透过率达到89.00%。     

ITO／Al203复合透明导电膜的制备及光电性能

采用磁控溅射技术，在预先沉积有金属Al膜的玻璃衬底上制备了ITO薄膜。通过高温热处理，获得了透射率高、导电性能好的ITO/Al2O3复合透明导电膜。研究了不同Al薄膜厚度下ITO薄膜的晶体结构及其光、电性能，结果表明，当预沉积Al层厚度为40nm左右时，UTD的结晶质量得到提高，取向性能变好，电阻降低，而且在400-800mm范围内具有很高的可见光透过率。实验表明，通过改变预沉积Al膜的厚度，可以改变ITO薄膜最大透过率对应的波长，实现ITO预器件工作波长的匹配。     

TiO2/CuInS2复合纳米棒阵列的制备及其光电性能

采用两步溶剂热法在氧化氟锡(FTO)导电玻璃基底上制备了CuInS2敏化TiO2纳米棒阵列复合薄膜光阳极.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了复合阵列薄膜的晶体结构和表面形貌,同时采用紫外可见吸收分光光度计(UV-Vis)及光电流电压(I-V)曲线研究了CuInS2敏化TiO2纳米阵列薄膜的光学及光电化学性质.研究结果表明,TiO2纳米棒阵列薄膜被CuInS2敏化后在可见光区的吸收有明显的增强.在模拟太阳光照射下(100 mW/cm2),利用这种复合薄膜作为光阳极组装的量子点敏化太阳能电池的开路电压为0.29 V,短路电流密度为0.15 mA/cm2,具有一定的光电转换能力.     

超亲水TiO_2/SiO_2复合薄膜的制备与表征

通过 ｓｏｌ－ｇｅｌ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．实验结果表明：在 ＴｉＯ２薄膜中添加 ＳｉＯ２,可以抑制薄膜中 ＴｉＯ２晶粒的长大,同时薄膜表面的羟基含量增加,水在复合薄膜表面的润湿角下降,亲水能力增强．当 ＳｉＯ２含量为 １０～２０ ｍｏｌ％时获得了润湿角为０°的超亲水性薄膜．     

SiO2／TiO2复合薄膜光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法和浸渍提拉法在玻璃表面镀制了SiO2/TiO2复合薄膜,以SEM,XPS,UV-Vis等手段对其进行了表征;通过对亚甲基蓝的降解反应,研究了SiO2/TiO2复合薄膜在紫外光下的光催化性能。结果表明:在玻璃片上预镀SiO2层使TiO2薄膜中的Na 和Mg2 含量明显降低,同时,有利于TiO2薄膜中晶粒的长大,提高了光催化性能。     

Characterization of Sol-gel-derived TiO2 and TiO2-SiO2 Films for Biomedical Applications

In order to improve the corrosion resistance and biocompatibility of NiTi surgical alloy, TiO2 and TiO2-SiO2 thin films were prepared by sol-gel method. The surface characteristics of the film, which include surface composition, microstructure and surface morphology, were studied by X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM) and X-ray photoelectron spectra (XPS), respectively. A scratching test was used to assess the interface adhesive strength between the film and substrate. The corrosion resistance of NiTi alloy coated with oxide films were studied by anodic polarization curves measurement in biological solution. Additionally, a preliminary study of the in vitro bioactivity of the films was conducted. The results indicated that TiO2 and TiO2-SiO2 (Ti/Si=4:1) films have higher electrochemical corrosion resistance and can be used as protective layers on NiTi alloy. In addition, TiO2-SiO2 composite films have better bioactivity than TiO2 film.     

Fe2O3/TiO2和ZnO/TiO2纳米颗粒薄膜的亲水性能和光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃上制备了锐钛矿型TiO_2和过渡金属铁、锌离子掺杂的TiO_2薄膜,并通过XRD、XPS、AFM表征了合成的薄膜。结果表明铁和锌离子掺入后,TiO_2薄膜变的更加致密。铁离子和锌离子分别以Fe_2O_3和ZnO的形式存在,在紫外光照射下,TiO_2薄膜表现明显的亲水性,金属离子掺杂的TiO_2薄膜,亲水性能明显增强,铁离子掺入对光催化降解甲基橙有一定的抑制作用;少量的锌离子掺入对光催化降解甲基橙有促进作用,锌离子掺入量增大后,效果并不明显。     

Synthesis of TiO2/GO composite film via an electrochemical route

A nano-structured film composed of TiO2 and reduced graphite oxide (GO) was synthesized on ITO glass via a typical electrochemical route. A mixed solvent of Ti(SO4)2 and GO was prepared, with the addition of H2O2, HNO3 and DMF at different ratio. A setup of two electrodes of ITO glass in a plastic cell and an electrochemical analyzer is used for the film forming. The film is characterized with a microstructure of GO plates being perpendicular to the glass substrate, since GO in the electrolyte solvent is separated as small plates at about several nanometers in diameter. TiO2 is found being deposited between these GO plates. This microstructure is quite different from the film formed by normal deposition, where the GO plates are generally parallel to the substrate. The oxygen containing groups of C=O, C-O-C and C-OH on the GO surface are reduced because of neighboring to TiO2, it means two phases being bonded to each other at the interface. The photoelectric current of the composite film is compared with the pure TiO2 film, the former one is almost one time higher than the latter one. The degradation of methyl orange of two kinds of film is also analyzed under the irradiation of ultraviolet light. The photocatalytic activity of two kinds of film presents the same trend of variation as that of photoelectric current. These results suggest that the photoexcited electrons of TiO2 may quickly transfer to the glass substrate through the reduced GO neighbor, that owns a better conductivity, and so far decrease the recovery of excited electron-hole. The unordinary microstructure of the composite film may favor both to the electron transmission between the GO and ITO glass substrate, and to the light excitation of TiO2. The microstructure of different films was studies by AFM, XPS, FESEM. The photo-electrochemical property was measured by an electrochemical instrument Model CHI660C with Blupoint4 as a UV light source.     

染料敏化太阳电池CuAl2O4/TiO2光阳极制备及性能

采用柠檬酸法制备了尖晶石型纳米晶CuAl2O4,将其添加到P25(degussa,TiO2)中,制备成CuAl2O4/TiO2薄膜光阳极,并组装成染料敏化太阳电池(DSSC),对其光电性能进行表征。结果表明:CuAl2O4的加入,电池性能得到提高;当CuAl2O4含量为2%(质量分数)时,与纯TiO2薄膜光阳极相比,光电转化效率提高了39.1%。     

SnO2退火温度对钙钛矿太阳能电池性能的影响

电子传输层是钙钛矿太阳能电池的关键部分, 起到阻挡空穴、传输电子和减少电子空穴复合的作用。本研究采用低温溶液法制备SnO₂薄膜作为钙钛矿电池的电子传输层, 研究SnO₂的退火温度对电子传输层微观形貌、物理性能以及钙钛矿太阳能电池性能的影响。结果表明: 当退火温度为60、90、120和240 ℃时, SnO₂薄膜表面存在较多的孔隙; 而退火温度为150、180和210 ℃时, 薄膜表面孔隙较少。在实验温度下, 制备的SnO₂薄膜为四方相, FTO玻璃上涂覆SnO₂薄膜后其透过率要优于空白FTO玻璃的透过率。当SnO₂退火温度为180 ℃时, 薄膜的电子迁移率最高, 钙钛矿电池具有最佳的传输电阻和复合电阻, 所得电池的性能最优, 其光电转换效率为17.28%, 开路电压为1.09 V, 短路电流为20.91 mA/cm², 填充因子为75.91%。     

柱状晶形貌TiO2膜厚对FTO/TiO2镀膜玻璃光催化活性影响

采用溶胶凝胶法,在FTO(SnO2:F)低辐射镀膜玻璃衬底上制备了柱状晶体结构的TiO2薄膜,获得双层结构FTO/TiO2镀膜玻璃样品.研究了TiO2薄膜厚度对FTO/TiO2镀膜玻璃样品的光催化活性、低辐射性能以及透光性能的影响.结果表明,FTO/TiO2镀膜玻璃样品光催化活性随着TiO2薄膜厚度的增加先升高后下降,在TiO2薄膜厚度为300 nm时光催化活性最佳;低辐射性能随着TiO2薄膜厚度的增加而下降,但TiO2薄膜厚度为300 nm时仍然具备一定的低辐射性能;透光性能与TiO2薄膜膜厚的关系不大,可见光透射比保持在72%左右;表面平均粗糙度约为1 nm,表面光滑,不易沾染油污灰尘.该镀膜玻璃在保证低辐射建筑节能和透光的前提下,兼具光催化自清洁功能,具有很好的应用前景.