医用金属表面溶胶-凝胶法和离子束合成TiO2薄膜的结构、性能比较

采用溶胶－凝胶法和离子束增强沉积法在医用NiTi合金表面制备TiO2薄膜以提高其生物相容性。利用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）和X光电子能谱（XPS）对薄膜的结构、表面形貌及组成进行了比较研究；电化学腐蚀实验表明，两种方法制备的TiO2薄膜对金属基体均起到一种保护膜的作用，能够提高医用金属材料在模拟体液中的抗腐蚀性；对薄膜表面固定肝素抗凝血分子进行研究发现，溶胶－凝胶法制备的TiO2薄膜表面能够获得较好的肝素固定效果。     

医用金属表面溶胶-凝胶法和离子束合成TiO2薄膜的结构、性能比较

采用溶胶-凝胶法和离子束增强沉积法在医用NiTi合金表面制备TiO₂薄膜以提高其生物相容性.利用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）和X光电子能谱（XPS）对薄膜的结构、表面形貌及组成进行了比较研究;电化学腐蚀实验表明,两种方法制备的TiO₂薄膜对金属基体均起到一种保护膜的作用,能够提高医用金属材料在模拟体液中的抗腐蚀性;对薄膜表面固定肝素抗凝血分子进行研究发现,溶胶-凝胶法制备的TiO₂薄膜表面能够获得较好的肝素固定效果.     

溶胶-凝胶法制备TiO2与SiO2-TiO2薄膜对医用NiTi合金的表面改性

采用溶胶－凝胶法制备TiO2与SiO2-TiO2薄膜，对医用NiTi合金进行表面改性处理，利用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、划痕试验和电化学腐蚀试验等手段系统研究了薄膜结构、形态及性能。通过动态凝血时间和血小板粘附的测量研究和评价了薄膜的体外血液相容性。结果表明，在一定范围内，较高热处理温度有利于薄膜与基体间的结合强度和耐腐蚀性的提高；NiTi合金表面镀TiO2与SiO2-TiO2薄膜后，其血液相容性明显提高。     

聚醚型聚氨酯表面接枝矸素及其表面性质研究

本文研究了通过表面活化点放大增加聚氨酯（ＰＵ）表面共价结合的肝素量的方法。用化学滴定法测每一步中表面（－ＮＣＯ）浓度，用衰减全反射红外光谱，扫描电镜等分析了材料的表面性质，同时测定了肝素浓度。结果证明，与肝素直接接枝到ＰＵ表面相比，本文方法表面接枝肝素量得到较大提高。     

环保型TiO2薄膜玻璃性能的研究

采用溶胶－凝胶法在玻璃表面制备了TiO2薄膜和掺杂铈或镧TiO2薄膜，利用高效液相色谱仪（HPLC）、紫外－可见分光光度计、扫描电镜（SEM）等测试手段，研究了不同气氛条件下热处理的TiO2薄膜对油酸光催化降解的影响，TiO2薄膜中掺杂稀土铈或稀土镧对油酸光催化降解的影响，薄膜内TiO2晶粒的分布及形态，薄膜表面化学稳定性等。结果表明空气气氛下处理的TiO2薄膜光催化效率最高。掺杂铈或镧有利于提高TiO2薄膜的光催化降解效率，涂层有利于提高玻璃的化学稳定性，但提高的程度不一。     

多孔TiO2纳米薄膜的制备及PEG对其表面形貌的影响

用溶胶－凝胶法制备了多孔TiO2纳米薄膜修饰的镍基电极，用STM观察了TiO2纳米薄膜的表面形貌。由STM知，随烧结温度升高和PEG（聚乙二醇）含量增加，TiO2纳米薄膜表面孔穴的数量增加，孔径增大。     

离子束合成TiO2薄膜对医用NiTi合金表面的改性

采用离子束增强沉积法制备TiO2薄膜,对医用NiTi合金进行表面改性处理。系统研究了薄膜的表面组成、结构、形貌及耐蚀性、亲水性等与血液相容性相关的表面性质。NiTi合金表面沉积TiO2薄膜后,抗模拟体液的腐蚀性提高,凝血时间延长。为进一步提高TiO2薄膜的抗凝血性,对TiO2薄膜的进一步表面改性－表面结合肝素分子进行了初步尝试,结果表明,薄膜表面组成发生变化,表面亲水性进一步提高。     

沉积工艺对高 k栅介质 ZrO2薄膜生长行为的影响

采用反应射频磁控溅射法在Si（100）基片上制备了ZrO2薄膜，通过高分辨电子显微镜、原子力显微镜，研究了沉积工艺参数（主要包括氧分压和沉积温度）对ZrO2薄膜的表面形貌和微结构的影响．研究结果显示；氧分压和沉积温度是影响ZrO2薄膜生长行为的重要因素．随氧分压的增大，ZrO2薄膜的表面粗糙度近乎呈线形增加的趋势，ZrO2薄膜微结构演化过程是a-ZrO2（非晶）→a-ZrO2和少量m-ZrO2（单斜）→m-ZrO2和少量t-ZrO2（四方）→m-ZrO2；随沉积温度从室温升高到550℃，ZrO2薄膜微结构演化过程是a-ZrO2（〈250℃）→m-zrO2和少量a-ZrO2（450℃）→m-ZrO2和少量t-ZrO2（550℃）；此外，根据薄膜微结构和表面形貌的研究结果，探讨了沉积温度对薄膜生长行为的影响及其物理机制．     

两种不同结构TiO2薄膜生物活化能力比较

采用非平衡磁控溅射法制备了2种不同结构的TiO2薄膜，对所得TiO2薄膜分别运用碱处理和酸处理2种化学方法进行表面处理，期望在材料表面获得羟基活性基团。运用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）等手段研究了薄膜的表面结构、成分等。利用傅立叶红外技术（FTIR）对活化处理前后样品表面的羟基基团进行检测，同时利用四探针测试仪对薄膜的电阻率进行了测量。结果表明，运用碱处理和酸处理2种方法，可以在锐钛矿型TiO2薄膜表面形成活性羟基基团；相比于金红石型TiO2薄膜，锐钛矿型具有较好的羟基活化能力。     

SiO2—TiO2—ZrO2系涂层的制备及其特性

用溶胶－凝胶法（sol-gel method）在不锈钢表面制备了SiO2-TiO2-ZrO2系无机氧化膜（STZ）。用DTA／TG、IR、XRD和SEM等手段研究了涂层制备时由凝胶向玻璃态的转变以及涂层薄膜的显微结构特点，考察了涂层对基体的保护效果。试验结果表明，在溶胶至凝胶最终转变为无机氧化物的过程中形成了无机网络，Si^4 和Zr^4 充当了网络骨架的形成离子。涂层为无定型玻璃态，其间混有石英、锐钛矿或金红石等微晶。     

Ag-SiO2复合纳米颗粒薄膜的制备及其光学特性研究

利用溶胶一凝胶法在玻璃基底上成功制备了Ag—SiO2复合纳米颗粒薄膜,SEM、TEM和XRD的表征分析表明Ag是以单晶纳米颗粒的形态均匀分散在SiO2基质中,形成了多孔状Ag—SiO2复合纳米颗粒薄膜。从Ag—SiO2复合纳米颗粒薄膜的光吸收谱发现,该复合薄膜中鲰纳米颗粒具有较强的等离子共振吸收峰,峰位在430nm附近,随着复合薄膜中Ag、Si摩尔比的逐渐增大,等离子共振吸收峰不断增强且发生蓝移,蓝移量可达30nm;研究Ag—SiO2复合纳米颗粒薄膜的光敛发光特性发现,当激发波长为220nm时,复合薄膜分别在330nm和375nm处出现了两个发光带,随着复合薄膜中Ag、Si摩尔比增大到0．11,两发光带均逐渐增强,继续增加Ag、Si摩尔比,两发光带又逐渐减弱,且375nm处的发光带变化尤为显著。     

退火处理对TiO2薄膜结构和透射的影响

在常温下,采用射频反应磁控溅射方法在不同溅射功率下于K9双面抛光玻璃基底上制备二氧化钛薄膜.将制备的样品进行450℃退火6h热处理.利用X射线衍射仪(XRD)对比分析了退火前后薄膜的微观结构,采用光栅光谱仪测试了退火前后薄膜样品的透射谱.实验结果表明,退火前薄膜样品是非晶态,退火后薄膜晶化为晶态,但不同溅射功率下制备的薄膜结晶取向有差异;退火热处理对薄膜的折射率有一定影响,表现为退火前后透射谱偏移.     

非晶ZrO2-SiO2系薄膜及微细图形的制备

采用溶胶－凝胶与化学修饰相结合的方法制备了ZrO2-SiO2系薄膜，研究了这种凝胶薄膜的FT－IR光谱特性及随紫外线照射时的变化，发现在1600－1400cm^-1之间有一些与含锆螯合物相关的峰，这些峰值随紫外线照射而减弱，表明这些螯合物发生分解，伴随着螯合物的分解，薄膜的乙醇中的溶解能力也发生变化，利用这特性，紫外光通过掩膜照射凝胶薄膜，用有机溶剂溶洗后，获得凝胶薄膜的微细图形，再进行热处理，消除薄膜中的有机物就可得到非晶质ZrO2-SiO2系薄膜的微细图形。     

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.     

真空还原制备的VO2热致相变薄膜Raman光谱和红外光谱研究

报道了利用真空还原制备的VO2薄膜的红外透射光谱和Raman光谱,并进行370－900nm波段的光透射测试以及900nm波长的热滞回线特性测试,表明所制备VO2薄膜具有优良的热致相变光学特性,结晶状态不同的薄膜其Raman谱位置有明显改变,室温时的红外光谱表现出较好的红外振动特性。讨论了薄膜结晶状态对Raman位移的影响以及VO2薄膜的红外光谱。     

纳米TiO2/ZrxTi1-xO2异质结构薄膜的制备及其光催化性质

首次报道了采用溶胶-凝胶工艺制备TiO2/ZrxTi1-xO2异质结构光催化薄膜的新方法.薄膜样品的表面形貌、吸收光谱以及光催化性质的测试结果表明,在TiO2光催化薄膜与衬底之间引入ZrxTi1-xO2过渡层,很容易获得晶粒尺寸很小的纳米薄膜;其光催化活性和抗失活稳定性都有明显提高,且超过了Degussa P25薄膜.     

La/TiO2-SiO2薄膜的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同掺杂量的La／TiO2-SiO2复合薄膜．通过XRD、FE-SEM和AFM研究了复合薄膜的微观结构，采用紫外光照射下亚甲基蓝的分解实验比较薄膜的光催化性能．结果表明：La掺杂可显著提高TiO2-SiO2复合薄膜的光催化活性，以5％掺杂量为最佳，其光降解率比掺杂前提高了约23％．薄膜活性提高的主要原因是La掺杂后细化了TiO2的晶粒，提高了薄膜的比表面积，使其具有更高的氧化还原电势，La^3＋取代Ti^4＋进入到TiO2晶格，引起晶格膨胀，这种不同价离子的取代导致TiO2粒子表面电荷分布不平衡，从而提高了光生电子-空穴的分离效率．     

染料敏化TiO2纳米晶太阳能电池的研究

通过改变TiO2 膜热处理温度来研究染料RuL2 (SCN ) 2 敏化TiO2 纳米晶太阳能电池光电性能。得热处理温度对TiO2 膜的质量有很大的影响。染料RuL2 (SCN) 2 的吸收光谱表明 ,染料RuL2 (SCN) 2 在可见光有很宽且强的吸收 ,是一种很理想的敏化剂。用XRD和UV -Vis等手段分别表征了TiO2 膜和染料。     

纳米TiO2薄膜的脉冲激光沉积及其光学特性

采用脉冲激光沉积技术(PLD)在硅基片上生长了二氧化钛纳米晶氧化物薄膜, 系统讨论了基片温度、氧分压等因素对薄膜结构特性的影响.X射线衍射结果表明在氧气氛下, 生长的薄膜为锐钛矿结构, 其结晶性随着基片温度的升高而增强, 在750℃、5Pa氧压的情况下为完全c轴取向的锐钛矿相TiO₂薄膜, 在750℃、5Pa氩气氛下则为(110)取向的金红石相薄膜. 场发射扫描电子显微镜结果表明薄膜表面致密, 呈纳米晶结构, 其晶粒尺寸在35nm左右.用傅立叶红外光谱和拉曼光谱对不同条件下制备的TiO₂薄膜进行了表征.紫外-可见透射光谱的测试结果表明, 薄膜在可见光区具有良好的透过率, 计算得到制备的锐钛矿和金红石相TiO₂薄膜在550nm处的折射率分别为2.3和2.5, 其光学带隙分别为3.2和3.0eV.因此通过沉积条件的改变可得到结晶性能和光学性能都不同的TiO₂薄膜.