医用NiTi合金表面溶胶-凝胶法制备TiO2-SiO2薄膜

采用溶胶－凝胶法在ＮｉＴｉ形状记忆合金表面制备了ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２复合薄膜,在提高医用ＮｉＴｉ合金的抗腐蚀性方面,收到了显著的效果．运用电化学方法对不同组成的ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜在模拟体液中的腐蚀行为进行了研究,结果表明,随薄膜中 Ｔｉ／Ｓｉ比的增加,ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜的抗腐蚀性增强．划痕试验表明 ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２（Ｔｉ／Ｓｉ＝４：１）膜与ＮｉＴｉ合金基体具有较高的界面结合强度．用原子力显微镜（ＡＦＭ）对ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜的表面形貌及表面粗糙度进行观察和分析,解释并讨论了ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜的配方组成与其抗腐蚀性的关系,ＳｉＯ_２含量较少时,薄膜结构致密,膜层均匀平滑,且膜基结合力好,作为医用ＮｉＴｉ合金的表面保护层,可以使其耐腐蚀性有显著提高．     

Al2O3—SiO2—TiO2复合陶瓷薄膜的制备与结构

本文利用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法制备了Ａｌ２Ｏ－ＳｉＯ２－ＴｉＯ２复合陶瓷薄膜，讨论了主要内容是体系成分（Ａｌ：Ｓｉ：Ｔｉ摩尔比）对落膜制备过程及结构的影响。通过分步水解法可以得到稳定的Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－ＴｉＯ２复合溶胶，进而制备复合陶瓷薄膜。组分间的静电作用是溶胶凝结的原因。三组分中，Ｓｉ／Ｔｉ摩尔比是决定溶胶稳定性的主要因素。通过ＸＲＤ对薄膜的相组成进行了分析，表明复合薄膜由Ａｌ４Ｔｉ２ＳｉＯ１２     

溶胶—凝胶法制备TiO2—SiO2复合薄膜的研究

采用溶胶－凝胶方法在单晶Ｓｉ基片上制备了ＴｉＯ２－ＳｉＯ２复合薄膜，研究了溶剂、ｐＨ值对先体溶液成胶时间的作用，溶液的浓度、甩胶时的旋转速度、涂覆层数以及热处理温度对薄膜厚度、光学性能的影响。薄膜的折射率随温度增大，其主要贡献来自于薄膜中结构的变化。并测量了薄膜的Ｉ－Ｖ、Ｃ－ｆ特性，由于薄膜中的热击穿效应而使得ＴｉＯ２含量较高的薄膜２的Ｉ－Ｖ呈非线性变化。     

多孔陶瓷薄膜表面形貌研究

用原子力显微镜（ＡＦＭ）观察Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２及Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－ＴｉＯ２复合陶瓷薄膜的表面形貌,Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析表明,Ａｌ２Ｏ３薄膜的上为γ－Ａｌ２Ｏ３;Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２薄由γ－Ａｌ２Ｏ３和非晶诚ＳｉＯ２组成;而Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－ＴｉＯ２薄膜的相成分为Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ａｌ４Ｔｉ２ＳｉＯ１２和非晶态ＳｉＯ２,各相的含量随化学成分变化而变化,ＡＦＭ观察结果表明     

Al2O3—SiO2—TiO2薄膜的表面改性——偶联剂反应

用乙烯基三乙氧基硅烷对Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－ＴｉＯ２陶瓷薄膜作表面改性。乙烯基三乙氧基硅烷通过乙氧基与薄膜表面的羟基反应而结合于薄膜表面。表面基团含量随处理时间延长而线性增加,提高温度和有机物浓度都使表面基团的含量提高。偶联剂在复合薄膜表面枝接后以单体形式存在,互不交联。     

溶胶—凝胶制备TiO2／SiO2复合薄膜的FT—IR表征

ＦＴ－ＩＲ吸收谱用来研究具有多孔结构的ＴｉＯ２／ＳｉＯ２复合薄膜；薄膜在１２００ｃｍ＾－１有一较强的肩峰，其强度与峰位随热处理温度度而生变化。在９５５ｃｍ＾－１的吸收峰是由于Ｓｉ－Ｏ－Ｔｉ和Ｓｉ－ＯＨ的结果，并随着热处理 度的提高其吸收峰完全是Ｓｉ－Ｏ－Ｔｉ振动所引起的，其峰位随着ＴｉＯ２的增加，向低频区域移动。     

溶胶—凝胶法制备有机改性SiO2—TiO2涂层的研究

用溶胶－凝胶法在ＰＭＭＡ上制得ＳｉＯ２－ＴｉＯ２涂层。溶胶粘度分析表明，溶胶以线性生长方式凝胶，适宜于制备薄膜。ＦＴＩＲ对涂层的干燥和热处理过程研究表明，涂层中形成Ｓｉ－Ｏ－Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ无机网络结构。扫描电镜对涂层中Ｔｉ－Ｓｉ元素的分布进行了能谱分析，发现无机网络主要分布于涂层的表面及界面处。     

TiO_2在MCM-41内表面单层及双层分散的结构表征

首次以有机物钛酸丁酯为前驱体,合成了ＴｉＯ２呈单层分散状态（Ｔｉ／Ｓｉ＝０.２０）或双层分散状态（Ｔｉ／Ｓｉ＝０．３９）的介孔分子筛ＭＣＭ－４１（Ｓｉ／Ａｌ＝３５）,并以 ＸＲＤ,ＦＴＩＲ,Ｎ２吸附－脱附,固体ＵＶ－ｖｉｓ 漫反射等表征手段对其结构特征和氧化钛分散状态进行了研究．结果表明： ＴｉＯ２在介孔分子筛ＭＣＭ－４１孔道中分散, ＭＣＭ－４１骨架结构结晶度降低,但是附着二层ＴｉＯ２后,仍能保持长程有序结构; ＴｉＯ２与ＭＣＭ－４１孔道表面的ＳｉＯ２以化学键连接,生成Ｓｉ－Ｏ—Ｔｉ键;无论是单层还是双层分散的 ＴｉＯ２在 ＭＣＭ－４１内孔壁均匀分散;且由于ＴｉＯ２粒子的减小使其对紫外光的吸收发生明显的蓝移现象．     

TiO2—K2O—Y2O3—SiO2陶瓷薄膜结露元件的制备及其湿敏性能研究

采用淀粉产法制备了ＴｉＯ２－Ｋ２Ｏ－Ｙ２Ｏ３－ＳｉＯ２（Ｔｉ：Ｋ：Ｙ：Ｓｉ＝１：０．１＋０．０４＋０．０５,摩尔比）陶瓷薄膜结露元件,研究了陶瓷粉末和薄膜的结构以及元件的感湿性能。６００℃热处理后,陶瓷粉末和薄膜主要由锐钛矿型Ｔdisplay status     

TiO2-SiO2复合半导体气凝胶制备及光催化活性研究

ＴｉＯ２－ＳｉＯ２复合半导体气交是一种新型纳米光催化氧化剂。本文以正硅酸乙酯、钛酸丁酯为原料,用溶胶－凝胶法经超临界干燥制备出了ＴｉＯ２－ＳｉＯ２复合半导体气凝胶。研究了ＴｉＯ２：ＳｉＯ２不同配比对溶胶－凝胶过程的影响;用ＢＥＴ、ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＴＥＭ等测试方法对其结构进行了表征;以苯酚为探针考察了ＴｉＯ２－ＳｉＯ２复合半导体气凝胶的光催化氧化活性,并与普通锐钛矿型钛白粉光催化剂进行了对比结果表明     

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。     

TiO_2纳米管/介孔SiO_2复合膜的制备及生物活性研究

以表面构筑了TiO2纳米管阵列的金属钛为基底,采用溶胶-凝胶工艺和浸渍-提拉技术涂覆介孔SiO2薄膜,构建了TiO2纳米管/介孔SiO2复合膜。利用SAXRD、FTIR、HRTEM和FESEM等表征样品的结构和微观形貌。研究表明,在高度有序、规整排列的TiO2纳米管阵列基底上,利用溶胶-凝胶工艺和浸渍-提拉技术涂覆有六方相介孔SiO2薄膜的复合膜具有良好的生物活性。     

超亲水TiO2/SiO2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10－20mol%时获得了润湿角为0度的超亲水性薄膜。     

干燥方式对SiO2/TiO2减反膜性能的影响

用溶胶-凝胶法在清洁的K9玻璃表面成功制备了均匀透明的纳米SiO2/TiO2复合减反射薄膜。分别采用远红外干燥、真空干燥、冷冻干燥、微波干燥等不同的干燥方式和不同干燥时间对同一薄膜进行热处理,系统地研究了不同干燥方式、温度、时间对薄膜的粗糙度、表面形貌及透射率的影响。结果表明,薄膜的最佳干燥条件为真空干燥箱160℃,干燥10h。     

FeS2/TiO2复合薄膜光电性能

采用溶液浸渍法在ITO导电玻璃表面的多孔TiO2薄膜上沉积了FeS2薄膜.使用Fe2O3粉末保护裸露在外的ITO导电膜在硫气氛中热处理后,制得了FeS2/TiO2复合薄膜.应用B531/H数显测厚指示表、数字式四探针测试仪、XJCM-8太阳电池测试仪等研究了FeS2/TiO2复合薄膜的厚度、ITO导电玻璃的电阻率以及FeS2/TiO2复合薄膜的光电性能.结果表明：此方法制得的FeS2/TiO2复合薄膜具有良好的光电性能;且ITO导电膜的电阻率变化较小.因而适宜制备色素增感太阳能电池（DSSC）.     

HNO3处理对TiO2纳米薄膜的光催化活性和表面微结构的影响

通过sol-gel工艺分别在钠钙玻璃和预涂SiO2涂层的钠钙玻璃基体上制备了TiO2光催化纳米薄膜．然后用1mol／L HNO3水溶液对煅烧后的薄膜进行酸处理。用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和紫外可见光谱(UV—VIS)对酸处理前后TiO2纳米薄膜进行了表征。用甲基橙水溶液的光催化脱色来评价TiO2薄膜的光催化活性。结果表明：SiO2涂层能有效阻止钠离子从玻璃基体向TiO2薄膜的扩散，普通玻璃表面的TiO2纳米薄膜经HNO3处理后，薄膜的光催化活性明显增强。这是由于TiO2纳米薄膜中的钠离子浓度降低以及表面羟基含量增加的缘故。     

Low-temperature Preparation of Photocatalytic TiO2 Thin Films on Polymer Substrates by Direct Deposition from Anatase Sol

Anatase TiO2 sol was synthesized under mild conditions （75℃ and ambient pressure） by hydrolysis of titaniumn-butoxide in abundant acidic aqueous solution and subsequent reflux to enhance crystallization. At room temperature and in ambient atmosphere, crystalline TiO2 thin films were deposited on polymethylmethacrylate （PMMA）, SiO2-coated PMMA and SiO2-coated silicone rubber substrates from the as-prepared TiO2 sol by a dip-coating process. SiO2 layers prior to TiO2 thin films on polymer substrates could not only protect the substrates from the photocatalytic decomposition of the TiO2 thin films but also enhance the adhesion of the TiO2 thin films to the substrates. Field-emission type scanning electron microscope （FE-SEM） investigations revealed that the average particle sizes of the nanoparticles composing the TiO2 thin films were about 35-47 nm. The TiO2 thin films exhibited high photocatalytic activities in the degradation of reactive brilliant red dye X-3B in aqueous solution under aerated conditions. The preparation process of photocatalytic TiO2 thin films on the polymer substrates was quite simple and a low temperature route.     

TiO2/SiO2薄膜中的相界扩散及晶化行为研究

本文研究了溶胶一凝胶法制备TiO2／SiO2复合薄膜的晶化行为以及复合薄膜与过渡层的相界扩散采用X-ray衍射分析了50TiO2／50SiO2薄膜中TiO2的析晶特征，研究表明，随热处理温度的升高，薄膜的结构由非晶转变为在SiO2玻璃网络中析出的锐钛矿相，再到锐钛矿和金红石二相共存，最后转变为金红石相，并伴随有磷石英和方石英的析出，且其晶粒尺寸也在逐渐增大．AES分析给出了过渡层的气孔率对复合膜中Ti的扩散能力的影响以及复合膜与过渡层之间碳的分布．SEM及EDS进一步揭示了薄膜表面存在亚微米不均匀区域，在此区域中碳的含量较高．在氧气中，提高热处理温度，可以降低碳的含量.     

Ag~+/TiO_2-ZnO纳米复合薄膜的制备及双亲性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2薄膜、TiO2-ZnO纳米薄膜和Ag+/TiO2-ZnO纳米薄膜。通过X射线衍射和原子力显微镜表征了样品的晶相、晶粒尺寸和形貌。以水(H2O)作为极性溶液参照物、苯(C6H6)作为非极性溶液参照物,研究了掺杂量、煅烧温度、表面处理对薄膜光致双亲性的影响。结果表明:在ZnO/TiO2复合薄膜中,适量掺杂Ag+会提高其双亲性,摩尔比为1%时最佳。煅烧温度的不同能够导致薄膜的晶粒粒径、晶型及薄膜表面的粗糙度发生变化,从而影响薄膜的双亲性能。煅烧温度为550℃、经酸溶液或热处理后Ag+/TiO2-ZnO纳米薄膜的双亲性最佳,其晶粒粒径约为21.1nm。此时,亲水角和亲油角分别为2°和0.5°。Ag+/TiO2-ZnO纳米薄膜的双亲性明显高于纯TiO2和TiO2-ZnO纳米薄膜。     

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.