PEG辅助的溶胶凝胶法制备多孔ZnO薄膜

以醋酸锌为前驱体,乙醇为溶剂,二乙醇胺为络合剂,通过聚乙二醇(PEG)辅助的溶胶--凝胶法在玻璃基片上制备了ZnO多孔薄膜.利用IR、TG-DTA、XRD及SEM等测试方法对薄膜的结构和特性进行了分析.探讨了样品在溶胶-凝胶及煅烧过程中的物理化学变化.研究了前驱体浓度、PEG2000加入量对薄膜结构和性能的影响.结果表明,当Zn2 的浓度为0.6mol/L的溶胶在70℃水浴时,加入PEG2000后,有利于ZnO多孔结构的形成,而且孔尺寸及密度也随PEG加入量的增大而增大.     

微等离子体氧化法TiO2、TiO2(W)薄膜的制备及性能

利用微等离子体氧化方法,在纯Ti金属表面制备TiO2、TiO2(W)薄膜,并用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)初步研究了薄膜的组织结构和表面形貌.在不同的条件下,得到3种不同类型结构组成的薄膜单一TiO2的锐钛型结构、单一TiO2金红石结构及TiO2(W)薄膜;同时对薄膜的催化特性进行了初步的研究.     

微等离子体氧化法TiO2、TiO2(W)薄膜的制备及性能

利用微等离子体氧化方法,在纯Ti金属表面制备TiO2、TiO2(W)薄膜,并用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)初步研究了薄膜的组织结构和表面形貌.在不同的条件下,得到3种不同类型结构组成的薄膜:单一TiO2的锐钛型结构、单一TiO2金红石结构及TiO2(W)薄膜;同时对薄膜的催化特性进行了初步的研究.     

多孔ZnO薄膜结构与光学性能研究

采用sol-gel提拉法,以聚乙二醇(PEG2000)为模板剂,醋酸锌为前驱体,乙醇为溶剂,二乙醇胺为络合剂,在玻璃基片上生长了多孔ZnO薄膜,利用SEM和紫外分光光度计分析了多孔ZnO薄膜的表面形貌和光学性质。研究了涂膜层数,模板剂加入量对多孔ZnO薄膜结构和透射率的影响。实验结果表明:随着涂膜层数的增加,薄膜的透射率有减小的趋势;当镀膜层数一定时,加入PEG2000后,有利于ZnO多孔结构的形成,在一定范围内,孔尺寸随PEG加入量的增加而增大,薄膜的紫外-可见光透射率随PEG加入量的增加而减小。     

氢等离子体改性TiO2薄膜血液相容性研究

采用非平衡磁控溅射法制备金红石相TiO2薄膜,并用氢等离子体对TiO2薄膜进行了表面改性.XRD结果表明,改性薄膜的结构并没有发生变化, FTIR检测薄膜中没有发现明显的-OH基团.XPS分析表明,氢还原后薄膜次表面出现了氧缺位.浸润性实验结果表明,氢还原TiO2薄膜的亲水性有轻微的减弱.血小板黏附实验发现,在还原温度较低、时间较短(110℃、15min)时,TiO2薄膜的血液相容性得到明显改善,这与氧缺位的量有关,适量的氧缺位能改善TiO2薄膜的血液相容性.     

二氧化钛过渡层对脉冲激光沉积钛酸锶钡薄膜微结构和介电性质的影响

选取极薄Ti02作为过渡层,采用脉冲激光沉积法分别在Si(100)和Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基底上制备了Bao.6Sro.4TiO3(BST)薄膜,研究过渡层对BST薄膜微结构及电学性质的影响.发现厚度20纳米以内的锐钛矿相结晶TiO2过渡层可使BST薄膜由无规则取向转变为(111)择优取向,而非晶和较厚TiO2过渡层对BST薄膜的取向无影响.结晶的TiO2过渡层也使薄膜的表面颗粒变细.还研究了不同厚度TiO2对BST薄膜电学性质的影响,结果表明BST薄膜在Pt(111)底电极上加入极薄的结晶TiO2过渡层后电学性质有明显改善,薄膜的介电常数和可调谐度提高,而介电损耗降低.加入膜厚约5nm的TiO2过渡层后,测试频率为10 kHz时薄膜相应介电常数、介电损耗及可调谐度分别为513、0.053和36.7%.     

溅射功率对TiO2薄膜结构与特性的影响

采用射频磁控溅射法,在室温和不同功率条件下,在soda-lime玻璃衬底上成功制备出TiO2薄膜。运用X射线衍射(XRD)仪、能谱仪、拉曼(Raman)光谱仪、PL光谱、紫外—可见(UV-VIS)分光光度计等对样品进行了表征分析。分析结果表明:当溅射功率小于100 W时,在soda-lime玻璃衬底上制备的TiO2薄膜为无定形结构。当溅射功率大于等于150 W时,所得TiO2薄膜中出现锐钛矿结构。在本实验中,随溅射功率的增加,TiO2薄膜的结晶越好,晶粒的粒径不断增大且沿(101)取向生长。当在氧气气氛中500℃退火2 h后,制备的TiO2薄膜中锐钛矿相晶粒尺寸增加了17%。在本实验条件下,随着溅射功率的增加,薄膜厚度明显增加,薄膜厚度与溅射功率基本成线性关系。通过光催化降解实验得出,所得到的纳米TiO2薄膜对亚甲基兰溶液具有较强的降解能力。     

退火温度对TiO2薄膜结构与光学性能的影响

研究退火温度对薄膜相结构、表面化学组成、形貌及光学性能的影响.采用射频磁控溅射法在单晶硅片和石英玻璃片上负载TiO2薄膜,通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、X光电子能谱(XPS)和紫外可见光谱(UV-vis)对其进行表征.结果表明,常温制备400℃以下退火的TiO2薄膜为无定形结构,400℃以上退火的TiO2薄膜出现锐钛矿相,600℃以上退火的TiO2薄膜开始出现金红石相,退火温度在1000℃以上时样品已经完全转变为金红石相;高温退火薄膜的组成为TiOx;随着退火温度的升高,薄膜透射率下降,折射率和消光系数有所增加.     

Al掺杂TiO2多孔薄膜的制备及其染料吸附性研究

采用溶胶-凝胶法在普通玻璃基底上制备了Al3+掺杂的TiO2薄膜,采用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和紫外-可见分光光度计,分析了Al3+掺杂量对TiO2薄膜的微结构、表面形貌以及染料吸附特性的影响。结果表明:Al3+的掺杂能够抑制TiO2晶粒的生长,提高薄膜表面均匀度;但是Al3+含量过高,会造成当TiO2薄膜对染料的吸附量减小时,吸光度降低。因此,Al3+的掺杂量在TiO2摩尔量的1%左右时,薄膜具有较好的多孔结构和染料吸附量。     

复合电沉积制备SnO2/TiO2薄膜及其光电催化性能

为了寻求廉价、高效和稳定的光催化剂,用复合电沉积技术在紫铜片上制备了Sn/TiO2薄膜,经300℃热氧化使之形成SnO2/TiO2复合电极.利用SEM,XRD对薄膜进行了表征,以甲基橙为模型化合物,对复合电极的光催化和光电催化性能进行了测定.研究表明:该薄膜由0.3~1μm的颗粒构成,每个颗粒又由纳米晶粒形成;电极具有多孔结构,膜中的SnO2以两种不同的晶体结构存在;在薄膜质量相等的情况下,SnO2/TiO2薄膜的光催化活性是纯TiO2粒子膜的2.87倍;外加一定偏压下,其催化性能大幅度提高.