直流反应磁控溅射法制备锐钛矿TiO2薄膜

采用直流反应磁控溅射的方法，溅射高纯钛靶在玻璃衬底上制备了TiO2薄膜。用XRD测试了TiO2薄膜的结构，研究了工艺因素中衬底温度、溅射气压、氧氩气体流量比和退火温度对薄膜结构的影响。实验结果表明：衬底温度高于200℃、溅射气压不高于0．7Pa、氧氩流量比为1／4、退火温度为650℃时，锐钛矿TiO2薄膜更容易结晶。     

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.     

低温制备N-Fe共掺杂TiO_2-SiO_2可见光催化复合薄膜北大核心CSCD

采用溶胶-凝胶结合低温(<100℃)热水后处理法,在塑料衬底上制得N-Fe共掺杂锐钛矿TiO_2-SiO_2复合薄膜。采用多种技术手段对薄膜样品进行了表征,并考察了薄膜样品在可见光下对罗丹明B的降解能力。研究结果表明,有机衬底上形成了锐钛矿TiO_2纳米晶弥散分布的复合薄膜,薄膜具有较高的可见光催化效率,150min后对罗丹明B的降解效率达到77.4%,其中矿化率达61%。     

工作气压对TiO2薄膜结构的影响

用射频磁控溅射方法以纯金属钛做靶材在氩氧混合气体中制备了TiO2薄膜，Raman光谱测量表明，工作气压从0．2Pa变化到2Pa时，TiO2薄膜的结构由金红石相变化到锐钛矿相，厚度对TiO2薄膜结构没有明显影响．     

电流密度对复合氧化法制备涂层结构的影响

对TiO2薄膜涂层的结构、形貌、元素组成、硬度进行了观察和测量,研究了电流密度对复合氧化法(即预氧化和微弧氧化复合处理)制备多孔TiO2涂层的结构和性能的影响.结果表明:电流密度对多孔TiO2涂层的结构和性能有很大影响.随着电流密度的增加,涂层的锐钛矿型TiO2含量减少,金红石型TiO2含量增加,涂层表面微孔孔径增加,凹凸起伏变得明显,显微硬度增加,钙磷原子比也发生了变化.当电流密度为20,40,60,80和100 mA/cm2时,涂层的钙磷摩尔比为1.22,1.60,1.89,2.01,2.12.在40 mA/cm2电流密度下可得到结构和性能较理想的多孔TiO2梯度涂层.     

O2+Ar电弧等离子体法制备球形二氧化钛纳米晶

采用O2 Ar电弧等离子体法，使金属钛原子从钛金属构成的阴阳两电极上产生，形成瀑流，在被电离的氧等离子区域中被氧化形成晶态的TiO2纳米超细颗粒．通过TEM观察，所合成的TiO2粉体为纳米尺寸的分散性好的球形粒子，平均粒径在20nm左右．利用X射线衍射分析，粉体中的晶粒为锐钛矿和金红石的混晶结构。     

纳米多孔二氧化钛微球光催化剂对染料污水的降解处理

通过受控的水解-水热两步法得到了TiO_2颗粒。根据X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、N_2吸附-脱附等表征结果可知,所得样品为锐钛矿型多孔纳米TiO_2微球,有介孔结构,经高温(700℃)煅烧后未观察到晶相转变,晶型结构稳定。以活性艳红染料X3B为目标底物,使用制得的样品在氙灯光源照射下进行光催化脱色降解研究,染料最快在20 min即达到完全脱色,光照前10 min染料脱色率即达到52%。远远高于同样条件下商品P25的光催化活性(光照前10 min脱色率23.8%)。未煅烧的样品显示出最佳的光催化活性,随着煅烧温度的提高,样品光催化活性下降,证实了光催化剂表面对染料及其他活性物种的吸附作用是决定反应速率的关键因素。     

钙盐浓度对复合氧化法制备多孔二氧化钛涂层表面结构的影响

为了分析微弧氧化电解液中钙盐浓度对复合氧化法(即预氧化和微弧氧化复合处理)制备多孔二氧化钛涂层表面结构的影响，利用X射线衍射、扫描电镜及附带的能谱对涂层的表面相结构、形貌及元素组成进行了观测与分析，利用图像分析软件对涂层表面孔隙率进行测试。结果表明：复合氧化法制备的多孔二氧化钛涂层表面均含有单质钛、锐钛矿型二氧化钛和金红石型二氧化钛：钙盐浓度的变化对涂层表面结构有一定影响，随着钙盐浓度的增加，涂层中锐钛矿型二氧化钛相对含量减少，金红石型二氧化钛相对含量增加；涂层表面的钙、磷元素含量降低，钙磷原子比增加：在所选钙盐浓度下，表面孔隙率的变化不十分显著。     

含羧基有机化合物控制锐钛矿型纳米二氧化钛生长的研究

以偏钛酸为起始反应物,羧酸为修饰剂,进行了纳米锐钛矿型二氧化钛的合成研究.有机修饰剂的化学结构对制得的纳米二氧化钛颗粒的平均粒径及粒径分布影响很大.含非极性基团的羧酸有利于生成平均粒径小及粒径分布窄的锐钛矿型纳米二氧化钛.