钛上阳极氧化生成TiO2光催化薄膜的结构与性能

研究了电化学阳极氧化在钛上制备的纳米晶多孔TiO2光催化薄膜的结构与光催化特性。将工业纯钛片或钛箔暴露于电介质溶液并加一定电压，钛表面将氧化生长多孔TiO2薄膜。适当控制氧化电压、溶液温度，得到非晶氧化膜，再进行晶化处理，得到锐钛矿相纳米晶TiO2薄膜。其晶粒尺寸约在10nm～30nm。用SEM，TEM，XRD表征TiO2薄膜的形貌与相结构。用光谱仪测定了薄膜对入射光的吸收特性，表明电化学氧化制备的纳米晶二氧化钛薄膜对近紫外入射光产生强烈的吸收，显示纳米结构的量子效应。测定了薄膜对酸性红溶液的光催化降解效率，结果表明反应30min后薄膜对酸性红的光催化降解率可达95％以上。     

热氧化制备TiO2纳米薄膜电极及其光电化学性质研究

利用管式炉热氧化金属钛片法方便的制备了金红石型TiO2纳米薄膜，并用纳米Au粒子对薄膜电极进行修饰。结果表明，在650℃热氧化30min形成的TiO2薄膜具有最好的光电化学性质，在此条件下形成的薄膜厚度约为2μm，薄膜表面被尺寸大小不等的纳米TiO2棒所覆盖，长为100～600nm，直径为90～100nm。TEM观测结果表明，纳米Au粒子的尺寸为30～50nm，当薄膜电极表面吸附0．37μg/cm^2的纳米Au粒子时光电流可提高约1．4倍。     

偏压对钛薄膜显微组织及力学性能的影响(英文)

为了研究纳米结构金属Ti的纳米力学性能,在偏压为0~140 V的范围内,采用磁控溅射方法制备纯钛薄膜。并采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)表征钛薄膜的显微组织。结果表明:钛薄膜呈现非晶与纳米晶的混合结构,且晶化程度随着偏压的升高而增大。纳米压痕测试结果表明:钛薄膜的硬度与晶粒尺寸在6~15 nm的范围内符合Hall-Petch关系。但其Hall-Petch关系的斜率与采用其他强烈塑性变形法制备的超细晶纯钛相比,明显偏小,且呈现软化趋势。此外,讨论偏压对钛薄膜生长取向的影响。     

电化学氧化生长纳米晶TiO2光催化薄膜结构与性能表征

用电化学阳极氧化方法在Ti上制备纳米晶TiO2薄膜。结果表明，将工业纯钛片暴露于电介质溶液并加一定电压，Ti表面将氧化生长TiO2薄膜。适当控制氧化电压、溶液温度，可以得到非晶氧化膜，再进行控制条件下的晶化处理，得到锐钛矿相纳米晶TiO2薄膜，其晶粒度约在10－30nm。研究了电化学氧化过程氧化膜生长动力学，发现在0－80V电压范围内，氧化膜随电压增加而增厚，在一定电压下氧化膜有一恒定的厚度，氧化膜厚度和氧化电流随时间而逐步降低呈对数规律，氧化膜生长过程受电场作用下离子通过膜的迁移所控制。用TEM、X－衍射表征TiO2薄膜的晶体形貌与相结构。用光谱仪测定了薄膜对入射光的吸收特征，表明电化学氧化制备的纳米晶TiO2薄膜对近紫外入射光产生强烈的吸收，显示纳米结构的量子效应。     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜

用溶胶-凝胶法，以钛酸丁脂为先驱体、无水乙醇为溶剂、二乙醇胺为络合剂，以载玻片为基体采用溶胶．凝胶浸渍提升法制备纳米TiO2薄膜。探讨制备过程中影响薄膜质量的因素，用NDJ-8S数字显示粘度计测定溶胶在溶胶．凝胶过程中的粘度随存放时间的变化；差热分析仪分析有机物的热分解行为和晶型转变；红外光谱仪对干凝胶相组成进行分析；扫描电镜对薄膜的表面形貌、颗粒的均匀性等进行研究。结果表明；可在玻璃基体上镀上纳米TiO2薄膜；粘度随着陈化时间成正比关系；薄膜表面光滑，颗粒较均匀且达到纳米级颗粒。     

脉冲偏压电弧离子镀Ti/TiN纳米多层薄膜的结构与硬度

采用脉冲偏压电弧离子镀设备在高速钢基体上沉积Ti／TiN纳米多层硬质薄膜,通过仅改变偏压幅值的方法进行对比实验。XRD分析和薄膜断截面SEM形貌显示出薄膜的纳米多层组织结构;硬度测试表明纳米多层薄膜硬度随脉冲偏压升高而升高。在-900V时超过同等条件制备的TiN单层薄膜,硬度高达34．1GPa;分析表明硬度的提高主要与脉冲偏压工艺对薄膜组织的改善有关;用脉冲偏压电弧离子镀可以制备纳米多层硬质薄膜,并且在工艺控制上相对简单。     

外加电压对阳极氧化钛纳米阵列结构的影响

采用阳极氧化在钛基体上原位合成了自组装有序的纳米管TiO2薄膜材料，采用的电解质溶液为0．5mol／L NH4HF2＋1mol／LNH4H2PO4水溶液。通过XRD，SEM对TiO2纳米管进行表征。研究表明，外加电压对TiO2薄膜的微观结构有很大的影响。在外加电压为20V时，氧化8h可得到长度为2pm，内径为80nm，外径为100nm的TiO2纳米阵列。经300℃热处理后，可得到锐钛矿型的TiO2。通过对成膜工艺的研究，提出了阳极氧化法制备有序TiO2纳米管的成膜机制。     

热处理对纳米TiO2薄膜结构的影响及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法在玻璃基体表面制备纳米TiO2薄膜，通过热处理改变其结构性能，X-射线衍射结果表明，经100℃处理后无明显衍射峰，纳米TiO2薄膜为非晶态，没有发生结构转变：经450℃处理后出现明显的锐钛矿结构衍射峰，但衍射峰的强度较弱，生长过程中锐钛矿在（101）面上具有一定的择优取向：经650℃处理后出现金红石结构衍射峰。催化降解性能表明．经450℃处理后得到的锐钛矿结构纳米TiO2薄膜具有较好的光催化性。     

热处理温度对TiO2纳米管阵列薄膜光生阴极保护性能的影响

在0.5 mol/L NH4HF2与1.0 mol/L NH4H2PO4的混合溶液中,利用阳极氧化的方法在钛基体上原位合成自组装有序的TiO2纳米管阵列薄膜材料,研究不同热处理温度对薄膜晶型及光生阴极保护能力的影响.结果表明:在外加电压为20 V时,对钛基体氧化8 h可得到长度为2 μm、内径为80 nm、外径为100 nm的TiO2纳米管阵列;经600 ℃热处理后,TiO2纳米管阵列具有稳定的管状结构,薄膜电极电位可负移至?0.389 V(vs SCE),表现出较佳的光生阴极保护能力.     

金属有机汽化和供给设备

质子交换膜燃料电池不锈钢双极板离子镀膜改性方法属于金属材料表面改性技术领域,与新能源技术领域的质子交换膜燃料电池双极板的制备技术相关。镀膜改性的工艺为：将不锈钢薄板双极板经过清洗干燥等前处理后放入电弧离子镀设备的真空室中,依次进行抽真空、离子溅射清洗、薄膜沉积和后处理等过程,其中薄膜沉积过程也就是镀膜过程．它又包括启动阴极电弧、调整弧电流、加偏压、通入反应气体等过程,在双极板表面沉积制备改性薄膜。