有机酸修饰溶胶/凝胶法制备的二氧化钛纳米薄膜的表征

采用有机酸表面修饰法,通过钛酸四丁酯的可控水解制备了油酸修饰的TiO2纳米微粒,并在此基础上采用提拉法制备了锐钛型TiO2X纳米薄膜,利用FR－IR光谱,Raman光谱,紫外－可见光谱,SEM等手段进行了表征。     

TLM钛合金表面二氧化钛三维结构纳米薄膜的可控制备及表征

为了提高血管支架医用钛合金表面的亲水性和抗溶血作用,采用阳极氧化工艺在近β型TLM(Ti-25Nb-3Mo-2Sn-3Zr)医用钛合金表面构建了具有纳米孔/纳米管三维结构二氧化钛(TiO2)纳米薄膜,并对其结构和性能进行表征.研究结果表明:通过控制一次阳极氧化电压和时间可获得具有上层为无序纳米孔、中层为有序纳米管、底层为有序纳米孔的三维结构TiO2纳米薄膜,该薄膜为无定形态;而采用二次阳极氧化工艺获得了纳米孔互贯网络的TiO2纳米薄膜,该薄膜表面更加平整,且表面孔隙率大、亲水性好,同时具有比一次阳极氧化薄膜更好的抗溶血作用,这为其应用于血管支架方面打下基础.     

纳米二氧化钛光催化技术在环境科学中的应用

目的:介绍纳米二氧化钛光催化技术在环境科学领域的应用发展慨况。方法:查阅大量关于纳米二氧化钛光催化技术在废水和空气治理方面的近几年文献。结果:纳米二氧化钛光催化技术能处理多种污染物,使用范围广,具有降解产物彻底、不产生二次污染的特点。结论:对于解决目前日益严重的环境污染问题,纳米二氧化钛光催化技术有广阔的应用前景。     

旋涂法制备二氧化钛纳米薄膜的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法和旋涂法在普通玻片上制备了具有锐钛矿相结构的TiO2纳米薄膜,系统研究了退火时间对薄膜中TiO2纳米晶粒的尺寸和TiO2薄膜光催化效率的影响。结果表明,随着退火时间的增加,薄膜中TiO2纳米晶粒的尺寸增加,但TiO2薄膜的光催化效率降低。据此从理论上分析了引起上述实验现象的物理机制。     

纳米二氧化钛光催化性能的研究

研究了纳米二氧化钛的光催化性能,并对工业废水中有机污染物进行处理,筛选出最佳的光催化工艺条件。利用锐钛型纳米二氧化钛作催化剂,其用量为３． ０～４．０ ｇ· Ｌ－１。废水经处理,可达到国家允许排放标准。     

多孔钛片上二氧化钛纳米管束的制备与表征

在氢氟酸电解液中采用阳极氧化法在多孔钛片上制备了二氧化钛纳米管束.考察了电压对二氧化钛氧化层形貌及温度对二氧化钛晶型的影响.制备的二氧化钛纳米管形貌,晶型及光催化性能分别采用SEM,XRD和光催化还原Pd2+沉积钯膜实验表征.SEM结果表明,最佳阳极氧化电压为30 V.在此电压下制备的二氧化钛纳米管长约为300 nm, 管径约为40 nm, 壁厚约为20 nm.XRD结果显示, 773 K退火后,二氧化钛为锐钛矿型;873 K退火后二氧化钛主要为锐钛矿型,含有2.99% 的金红石相;973 K退火后二氧     

纳米TiO2薄膜的制备及其光学特性研究

采用溶胶－凝胶法制备了纳米ＴｉＯ２薄膜,ＸＲＤ研究表明,纳米ＴｉＯ２薄膜随着热处理温度的升高,发生了从非晶状态向锐钛矿相的转变,最后转化为金红石相,ＵＶ－ＶＩＳ、俞 米ＴｉＯ２薄膜的致密度与成膜条件有关,Ｒａｍａｎ表明,随热处理温度的升高,纳米ＴｉＯ２薄膜的振动峰位发生移动,并且谱带明显宽化,表现出尺寸效应。     

混晶纳米二氧化钛的合成与光降解酸性红3R研究

以简单,易得的无机盐为原料,采用两步反应法合成了一系列混晶纳米二氧化钛粉体,TEM观察产品为球型,粒径10～20 nm,无明显团聚.以产品作为光催化剂,酸性大红3R模拟有机污染物并以太阳为辐射光源,进行了光催化降解实验,并讨论了反应体系pH值对光催化效果的影响.结果表明,混晶纳米二氧化钛具有比纯相二氧化钛更高的催化活性,在120 min内可实现对污染物的接近100%矿化.     

具有催化活性TiO2薄膜的制备及表征

采用溶胶法制备TiO2溶胶，用浸渍-提拉方式在普通玻璃表面制成锐钛矿相TiO2薄膜。实验结果表明：最佳镀膜次数为三次；掺杂Mo离子对于提高TiO2膜的光催化活性有明显的促进作用。用电镜分析(SEM)及X射线衍射法(XRD)确定了晶型及晶粒的大小；用光电子能谱(XPS)测定了其微观成分及其含量。     

纳米硅薄膜微结构变化对薄膜光电性质的影响

用退火的方法改变了纳米桂（nc－Si：H）薄膜的微结构。用Raman散射和共振核反应方法分析了薄膜的微结构变化。结果表明，薄膜的氢含量是影响薄膜光学带隙的主要因素，而薄膜的晶态体积比和晶粒尺寸是影响薄膜电导率的主要因素。     

TiO2薄膜的制备及其光催化性能

在乙醇溶剂中,钛酸四丁酯用乙酰丙酮络合成涂膜胶体,采用浸渍提拉法在衬底材料上形成涂膜,经４５０℃焙烧制得锐钛矿型固定膜,用于刚果红溶液的光催化降解反应,并通过紫外－可见吸收光谱监测降解过程。实验结果表明,ＴｉＯ２／ＩＴＯ膜有较高的光催化活性。     

界面电子转移对纳米TiO2薄膜导电性的影响

研究纳米TiO₂薄膜的导电性与薄膜厚度和基底材料的关系. 结果表明， 沉积在Ti和Si基底上的TiO₂薄膜的电阻率随着膜厚的 增加而非线性增大, 分别经历了导体、 半导体到绝缘体或半导体到绝缘体的电阻率范围的变化过程， Ti O₂薄膜导电层厚度也不相同， 沉积在玻璃表面TiO₂薄膜为绝缘体. 这些现象是界面电子在界面的转移所致， 基底材料与薄膜功函数差的大小决定了导电层厚度.     

纳米TiO2-SiO2自清洁复合薄膜制备及其光催化机理

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片上制备TiO2-SiO2复合薄膜,研究SiO2添加量对光催化活性的影响,探讨TiO2光催化的机理.结果表明:光催化性随SiO2含量的增加而增加,但SiO2添加量过大,煅烧过程中对TiO2锐钛矿相晶粒生长有抑制作用,而且光催化活性有所下降.当SiO2添加量为30%时,在紫外光照1h时TiO2-SiO2薄膜的光催化活性最佳.     

金属掺杂纳米TiO2多孔薄膜光催化性能的正交试验法研究

以正交表L16(4)5安排实验,考察了金属元素掺杂种类、掺杂量、PEG含量、涂膜层数,及光照时间对纳米TiO2复合薄膜的光催化性能的影响,从而得出最优方案.     

磁性离子掺杂对TiO2薄膜光催化性能的影响

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶-浸渍法在镍片表面制备了磁性离子掺杂改性的TiO2薄膜.采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其晶体结构及表面形貌进行表征,并通过碱性染料罗丹明B的光降解实验评价了其光催化活性.结果表明:Fe3 、Ni2 对TiO2薄膜的光催化活性起促进作用,其最佳掺杂量分别为0.2%和0.5%,罗丹明B的在2 h内的降解率分别提高了27%和7%,而Co2 掺杂引起催化剂失活.XRD结果表明,掺杂磁性离子的TiO2经450 ℃煅烧2 h后均为锐钛矿相,适量金属离子的掺杂使TiO2的粒径减小.     

用PEM监控制备TiO_2薄膜及其光学性能的研究

使用金属钛作靶材,利用中频反应磁控溅射方法在玻璃基底上制备了TiO2薄膜.为使反应溅射的工作点能够稳定在"过渡区",使薄膜获得理想的化学配比和较高的沉积速率,使用了等离子体发射光谱监控法(PEM)对溅射过程进行控制.利用台阶仪测膜厚,用X射线衍射仪、原子力显微镜、分光光度计以及光学薄膜测试分析仪等手段对TiO2薄膜的结构以及光学性能进行表征,研究了不同工艺条件对薄膜结构和光学性能的影响.结果表明,较高的PEM工作点下制备的TiO2薄膜具有较高的折射率,使用PEM控制的中频反应磁控溅射方法可以制备出性能良好的TiO2光学薄膜.     

TiO2薄膜的半导体和气敏特性

溶胶-凝胶法制备了添加聚乙二醇和Al3 的TiO2薄膜,研究了薄膜的半导体特性和气敏性.添加聚乙二醇使TiO2薄膜的荧光发射峰从未添加的650 nm蓝移至600 nm处.添加聚乙二醇(相对分子质量2000)2.0 g/100mL的TiO2薄膜在还原性气氛中电阻值增大,在350℃下薄膜对1.0×10-3(体积分数)CO的灵敏度约为3.4;进而掺杂离子半径较小的Al3 ,能够提高薄膜对CO的气敏性:在350℃时添加聚乙二醇且Al3 摩尔分数为50/0、100/0的薄膜对1.0×10-3(体积分数)CO的灵敏度分别为5.0和20.4.X射线光电子能谱表征说明,由于Al3 的晶格替代和氧间隙原子使添加有聚乙二醇和Al3 的TiO2薄膜产生以空穴为主的传导机制,表现出P型半导体特性.该研究结果对于研发TiO基的气敏传感器、新型太阳能电池具有重要意义.     

多孔结构TiO2纳米膜的光催化活性及其动力学研究

考察了多孔结构TiO2 膜的光催化活性 ,并通过X射线衍射 (XRD)、电镜分析 (SEM)、光电能谱分析 (XPS)对催化剂表面进行了表征 ,结果表明 :TiO2 的晶型为锐钛矿型 ,粒子平均半径为 32 .94nm ;这种结构TiO2 纳米膜在对甲基橙的降解中显示了较好的光催化活性 ( 5 0min光照后 ,最高降解率达到了 92 .1% ) ;对光催化动力学进行了初步研究 ,结果表明 ,光催化降解在所考察范围内为一级反应     

Si基底上不同厚度TiO2薄膜表面光伏特性研究

在p-型Si片基底上通过甩膜焙烧形成不同厚度的锐钛矿型TiO2薄膜,发现不同厚度薄膜的表面光伏特性差别很大,随着多次扫描光伏响应变化也不同.在TiO2膜很薄的情况下,Si与TiO2分别表现各自的光伏特性,说明上层TiO2薄膜对界面态的影响小;随着TiO2膜厚度的增加,其对界面态的影响增强,表现为界面主导的光伏响应.进一步的实验表明,上层薄膜的电荷密度大时,对界面态的影响强,光电压谱上明显表现出界面的作用;而当上层薄膜的电荷密度足够小时,对界面态的影响弱,使得组成界面的物质表现各自的光伏特征.实验同时表明表面光伏技术对表面和界面均敏感,控制适当的条件可以得到表面主导或界面主导的光伏响应特征.     

PECVD生长nc-Si:H膜的掺杂特性研究

采用常规ＰＥＣＶＤ工艺,以高Ｈ２ 稀释的ＳｉＨ４ 作为反应气体源,以ＰＨ３ 作为Ｐ原子的掺杂剂,在Ｐ型（１００） 单晶硅（ｃ－ Ｓｉ） 衬底上,成功地生长了掺Ｐ的纳米硅膜（ｎｃ－ Ｓｉ（Ｐ）：Ｈ） 膜。通过对膜层结构的Ｒａｍａｎ 谱分析和高分辨率电子显微镜（ＨＲＥＭ） 观测指出：与本征ｎｃ－ Ｓｉ：Ｈ 膜相比,ｎｃ－ Ｓｉ（Ｐ）：Ｈ 膜中的Ｓｉ 微晶粒尺寸更小（～３ ｎｍ） ,其排布更有秩序,呈现出类自组织生长的一些特点。膜层电学特性的研究证实,ｎｃ－ Ｓｉ（Ｐ）：Ｈ 膜具有比本征ｎｃ－ Ｓｉ：Ｈ 膜约高两个数量级的电导率,其σ值可高达１０－ １ ～１０１ Ω－１ｃｍ －１ 。这种高电导率来源于ｎｃ－ Ｓｉ（Ｐ）： Ｈ 膜中有效电子浓度ｎｅ 的增加、Ｓｉ 微晶粒尺寸ｄ 的减小和电导激活能ΔＥ的降低。