微弧氧化+电解液修饰法制备TiO2薄膜的光催化性能

在微弧氧化法制备TiO2光催化薄膜的过程中,采用向电解液中添加氧化物的方法对薄膜进行改性.实验结果表明,过渡金属、重金属及稀土元素掺杂可在不同程度上影响薄膜的光催化性能,其中,V,Ag,Ce元素掺杂可使光催化120min的降解率提高10%以上.采用半导体掺杂也能很好地提高TiO2薄膜的光催化性能,其中以SnO2效果最好.实验表明,V2O5添加量在0.5mmol/L或SnO2添加量在1.0 mmol/L时,生成的TiO2薄膜光催化效果最好.XRD及SEM分析表明,掺杂不改变TiO2晶型,改性后的TiO2光催化薄膜增厚,微弧放电形成的孔道变小,表面积增加.     

Ga2O3薄膜材料氧敏性能的研究

实验以三氯化镓为原料,柠檬酸为络合剂,通过NH3·H2O调节pH值,得到透明稳定的前躯体溶胶,红外光谱分析表明上述溶胶在向凝胶转变过程中,发生镓与柠檬酸的络合,并在干燥过程中依靠氢键形成大分子聚合物.采用提拉涂覆溶胶-凝胶法在多晶氧化铝基片表面形成凝胶膜后,经800℃下热处理,凝胶膜转化为单斜相β-氧化镓陶瓷薄膜.重复镀膜和热处理及超声清洗过程8个～10个周期,最后在800℃下烧结,保温1h,得到粒径为50nm～100nm左右的多孔纳米薄膜.采用自制系统检测β-Ga2O3薄膜的氧敏性能,结果表明Fe掺杂的氧化镓薄膜材料,在400℃～800℃范围内,在理论空燃比附近,电阻突变幅度大于2个数量级,具有较高的灵敏度.     

N掺杂TiO2薄膜光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法，以Ti（OC4H9）4和氨水等为原料制备纯二氧化钛、N掺杂以及N，Zn^2＋共掺杂的二氧化钛光催化薄膜。用X射线衍射和X光电子能谱等对薄膜进行了表征，紫外光和可见光下催化剂降解甲基橙溶液的实验结果表明，掺杂TiO2薄膜比无掺杂TiO2薄膜的光催化效率明显提高，并且可见光下对甲基橙溶液有一定的光催化活性，但Zn^2＋的存在对掺杂薄膜的光催化效率没有显著改善。分析原因可能是N掺杂在价带和导带之间形成了缺陷能级，减小了TiO2的禁带能隙，从而使TiO2的吸收带发生红移，实现可见光响应。     

SnO2掺杂TiO2静电自组装薄膜的制备及性能

采用静电自组装工艺在石英衬底上制备了SnO2掺杂的TiO2薄膜,利用原子力显微镜(AFM),X射线光电子能谱(XPS),紫外可见分光光度计(UV-Vis)表征了薄膜的微结构及性能。薄膜的吸收光谱及光催化实验结果表明,SnO2掺杂可以明显改善薄膜的光吸收,提高TiO2薄膜的光催化性能。     

脉冲等离子体微弧氧化法制备TiO2薄膜及膜层的性能研究

采用硅酸盐溶液体系，利用正交分析法得到其组分的最佳配比，用直流脉冲微弧氧化法在TA2工业纯钛基体上生成多孔的钛氧化物陶瓷膜。用X射线衍射法检测了氧化陶瓷膜的晶体结构，主要由金红石晶型构成，考查了膜的抗热冲击性、在还原性酸中的耐腐蚀能力，用紫外-可见光-分光光度计进行了氧化膜层的光催化活性研究，验证了TiO2薄膜优良的光催化特性。     

掺锑SnO2薄膜电学性能及热应力的研究

采用热喷涂法制备掺锑SnO2电热膜，研究退火对不同衬底膜电学性能和热应力状态的影响。结果表明，600℃退火可使硼硅玻璃衬底膜的电学性能稳定性增强，退火温度对石英衬底膜的电学稳定性影响不大，但可使热应力降低。     

溶胶凝胶法制备TiO2薄膜及其润湿性研究

采用溶胶凝胶法,于金属基片上构筑TiO2薄膜,通过修饰1H,1H,2H,2H-十七氟癸基三甲氧基硅烷后,薄膜显示疏水性.对TiO2凝胶的热稳定性进行分析,结果显示,在450℃及以上的温度进行热处理,有机成分可被全部除掉.对所制备薄膜的物相组成和显微结构进行表征,并考察热处理温度对薄膜表面形貌及润湿性能的影响,结果表明,热处理温度为550℃时,疏水性能最好,达到超疏水性.     

N掺杂TiO2薄膜光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法,以Ti(OC4H9)4和氨水等为原料制备纯二氧化钛、N掺杂以及N,Zn2+共掺杂的二氧化钛光催化薄膜.用X射线衍射和X光电子能谱等对薄膜进行了表征,紫外光和可见光下催化剂降解甲基橙溶液的实验结果表明,掺杂TiO2薄膜比无掺杂TiO2薄膜的光催化效率明显提高,并且可见光下对甲基橙溶液有一定的光催化活性,但Zn2+的存在对掺杂薄膜的光催化效率没有显著改善.分析原因可能是N掺杂在价带和导带之间形成了缺陷能级,减小了TiO2的禁带能隙,从而使TiO2的吸收带发生红移,实现可见光响应.     

纳米TiO2的掺杂改性及应用进展研究

纳米级TiO2作为一种光催化材料，在环境保护、光能转换、医药行业、工业催化等领域有着极为广泛的用途。较低的光量子效率以及短波长高能量的激发源是限制TiO2使用范围的主要原因，其中掺杂改性是提高TiO2光量子效率的重要手段。本文综述了近几年来利用贵金属沉积与离子掺杂来改善二氧化钛光催化性方面所取得的进展及在相关领域的应用。     

Ti／TiO2-Pt修饰电极的制备及电催化性能研究

为了提高Ti／TiO2电极的催化性能，采用阳极氧化法在钛基体上制备出具有纳米管状的多孔Ti／TiO2薄膜，在此膜上采用阴极电化学沉积方法沉积Pt来制备Ti／TiO2-Pt修饰电极。用XRD，FESEM分析了沉积前后成分、晶相结构以及表面形貌的变化。结果表明：Pt优先沉积在Ti／TiO2管口以及管边缘处。用循环伏安曲线和极化曲线分析表明，沉积Pt的Ti／TiO2电极其电催化性能得到了明显改善。     

光催化二氧化钛薄膜的制备工艺研究进展

评述了制备二氧化钛薄膜的液相法、气相法和电化学法3大类方法的优缺点，以及3大类方法所包含的溶胶-凝胶、微乳液、磁控溅射、物理气相沉积、化学气相沉积、阳极氧化和微弧氧化等方法制备二氧化钛薄膜的工艺步骤、特点及研究进展。文章最后指出，液相法由于自身存在的优点，仍将是今后二氧化钛薄膜制备和研究的重点；而光催化性能更好的掺杂二氧化钛，其研究重点是探讨掺杂方式、制备方法和优化配比等。     

椭圆光谱法研究TiO_2薄膜的光学性能

使用直流磁控溅射法,通过改变沉积压强在玻璃衬底上制备了Ti O2薄膜。通过椭圆光谱法研究了Ti O2薄膜的光学性能;利用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射对薄膜的表面形貌和结构进行了表征。结果表明:压强的大小在磁控溅射法制备Ti O2薄膜过程中能有效控制其晶粒尺寸、膜厚及薄膜的折射率。压强越大,晶粒尺寸越小,吸收边"蓝移"越明显;薄膜厚度随压强的增大先增加后减小;平均折射率随压强的增大呈下降趋势,消光系数在可见光波段的平均值趋于零。     

TiO2-SiO2多功能薄膜的制备及其性能研究

目的 改善普通玻璃的防雾性能。方法 采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备均匀透明的x Ti O₂-(1-x)Si O₂(x为1.00、0.75、0.50、0.25、0)复合薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)表征Ti O₂-SiO₂复合材料的微观结构和表面形貌,通过紫外可见近红外分光光度计、接触角测试仪测试TiO₂-SiO₂复合薄膜的光学性质和润湿性,通过热水浴实验评价镀膜前后玻璃的防雾性能。结果 XRD测试结果表明,Ti O₂-Si O₂复合材料由锐钛矿相Ti O₂和非晶相Si O₂构成,其相结构随着Ti O₂含量的变化而变化。SEM和AFM结果表明,在Ti O₂-Si O₂复合薄膜中,当Si O₂的物质的量分数小于50%时,Ti O     

酸碱腐蚀对多孔TiO2薄膜透光率的影响

配制了含不同分子量聚乙二醇的TiO2溶胶，采用浸渍提拉法在普通载玻片上制备了单、双层多孔TiO2薄膜。用CA—A型接触角测量仪、SEM和UV／vis等研究了薄膜亲水性的变化、表面形貌以及酸碱腐蚀前后的光学特性。结果表明，所制备的薄膜表面呈微孔结构，可较长时间保持亲水性，具有较好的透光性，层数对透光率基本没有影响。经pH=3和pH=13的溶液浸泡60h，薄膜的透光率未发生变化，薄膜具有良好的耐酸碱腐蚀性。     

掺银TiO2复合薄膜的制备和光催化性能的研究

研究了通过ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺在普通玻璃表面制备均匀透明的掺银锐钛矿型ＴｉＯ２光催化复合薄膜。研究表明：ＴｉＯ２复合薄膜由ＴｉＯ２球形颗粒组成,其颗粒大小在５０ｎｍ～１００ｎｍ;薄膜的厚度每镀一次增加约０．０９μｍ;薄膜中出现的锐钛矿在（１０１）面具有一定的择优取向。甲基橙水溶液的光催化降解实验表明：掺银ＴｉＯ２复合薄膜的表观降解速率常数明显高于未掺银ＴｉＯ２薄膜的表现降解速率常数,这为进一步提高ＴｉＯ２薄膜的光催化活性开辟了新的途径。     

掺银TiO_2复合薄膜的制备和光催化性能的研究

研究了通过 sol- gel工艺在普通玻璃表面制备均匀透明的掺银锐钛矿型 Ti O2 光催化复合薄膜。研究表明 :Ti O2 复合薄膜由 Ti O2 球形颗粒组成 ,其颗粒大小在 5 0 nm～ 10 0 nm;薄膜的厚度每镀一次增加约 0 .0 9μm;薄膜中出现的锐钛矿在 (10 1)面具有一定的择优取向。甲基橙水溶液的光催化降解实验表明 :掺银 Ti O2 复合薄膜的表观降解速率常数明显高于未掺银 Ti O2 薄膜的表观降解速率常数 ,这为进一步提高 Ti O2 薄膜的光催化活性开辟了新的途径。     

反应磁控溅射法直接制备光催化纳米TiO2薄膜

通过优化直流反应磁控溅射沉积工艺,在氩气和氧气气氛中溅射高纯钛靶,在玻璃和不锈钢衬底上直接低温沉积出具有锐钛矿结构的TiO2薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和表面轮廓仪分析发现,当氧的体积分数在5%～20%之间变化时,制得的TiO2薄膜是致密的锐钛矿结构,具有典型的锐钛矿相(101)、(004)、(112)、(211)、(220)的晶面特征峰,薄膜的晶粒尺寸随着氧含量的增加逐渐减小,其生长速率最快可达到68nm/min。在紫外光的照射下分解甲基橙实验表明,所制备的薄膜具有良好的光催化分解有机物的能力。     

工艺参数对磁控溅射制备 TiO2 薄膜结晶性的影响

目的探究TiO2薄膜结晶性与工艺参数之间的规律。方法采用直流反应磁控溅射法,改变工艺条件(样品位置、溅射功率、氧气分压、是否开转架、沉积温度以及是否退火),在普通载玻片基底上制备TiO2薄膜,并利用XRD和SEM对不同工艺参数下获得的TiO2薄膜进行分析。结果在靶基距固定的情况下,仅改变样品悬挂的上下位置时,薄膜的结晶性差别不大。随着溅射功率在一定范围内增大,薄膜的结晶性越来越好(趋于锐钛矿晶型)。与氧气分压为5%时相比,10%时的薄膜结晶性更优;与开转架时相比,不开转架时薄膜的结晶性更优。沉积温度在300,350℃两者之间变化时,对薄膜的结晶性影响不大。退火后薄膜的结晶性优于未退火薄膜。结论样品位置、沉积温度对于TiO2薄膜的结晶性影响不大;氧气分压、是否开转架对TiO2薄膜的结晶性有一定影响;溅射功率、退火与否对TiO2薄膜的结晶性影响较大,并且退火后出现金红石相。     

有序TiO2纳米管阵列膜材料的研究进展

综述了近年来有序TiO2纳米管阵列薄膜的制备、性质及其在能源、环境、生物组织工程等领域应用的研究进展.     

X-TiO2(X=Ce,Bi)粉体的光电催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备出纳米X- TiO2(X=Ce,Bi)粉体,并用XRD、UV-Vis DRS对其进行表征,以500W氙灯模拟太阳光,考察改性TiO2粉体的可见光催化活性.采用涂覆法制备出改性TiO2电极,以300W高压汞灯为侧光源,考察了电极的光电催化性能.实验结果表明:改性TiO2粉体均为锐钛矿型晶相,Ce和Bi的加入不同程度地提高了TiO2在可见光区的吸光强度,Bi和Ce最佳摩尔掺杂量均为0.04％.3种电极光电催化性能先后排序为:TiO2电极＜0.04％Bi-TiO2电极＜0.04％Ce-TiO2电极,循环伏安曲线分析表明,金属离子的掺杂提高了TiO2电极的电催化活性,且Ce的掺杂对电极电催化活性的影响大于Bi.HPLC分析表明,金属离子掺杂使得苯环开环加速,促进了苯酚的氧化过程.