TiO_(2-x)N_x薄膜托槽的摩擦性能研究

通过射频磁控溅射法,在不锈钢金属托槽表面制备了不同厚度的TiO2-xNx薄膜。薄膜的晶体结构,表面形貌和表面粗糙度分别通过X射线衍射、扫描电子显微镜和2206型表面粗糙度测量仪分析。通过14FW往复摩擦磨损测试仪考察薄膜托槽体外摩擦性能。结果显示,所制备的纳米TiO2-xNx薄膜为锐钛矿型,结构均匀致密。不同厚度的TiO2-xNx薄膜托槽的动、静摩擦系数不论干燥或湿润条件下均小于对照组。在同一湿性环境下,随薄膜厚度增加TiO2-x Nx薄膜托槽摩擦系数呈递减趋势。TiO2-xNx薄膜托槽表现出了良好的低摩擦性能。     

掺氮TiO_(2-x)N_x薄膜托槽的细胞相容性研究

采用射频磁控溅射法在普通MBT直丝弓金属托槽表面制备了锐钛矿相掺氮TiO2-xNx薄膜,通过MTT比色法、细胞形态学观察、扫描电镜及荧光染色法评价薄膜托槽的细胞学性能。结果表明,掺氮TiO2-xNx薄膜托槽的细胞毒性为0级,与对照组相比,薄膜托槽组细胞的相对增殖率差异无统计学意义(P0.05);扫描电镜图像显示细胞在薄膜托槽表面贴壁生长良好;荧光显微镜观察显示粘附在材料表面的细胞其细胞核呈亮黄绿色荧光,细胞质呈绿色荧光,细胞生长良好。由此证明掺氮TiO2-xNx薄膜托槽具有良好的细胞相容性。     

银修饰氮掺杂TiO_2薄膜的制备及光催化性能研究

TiO2具有光催化活性,因而被广泛应用于废水处理、空气净化、尾气处理等领域。研究表明,经掺杂的TiO2薄膜具有更优异的光催化活性。在众多的可掺杂元素中,N和Ag具有独特的性能特征,因此其可使TiO2薄膜的光催化活性得到较大提升。本文使用直流磁控溅射法和拼靶工艺制备了不同Ag含量的银修饰掺氮TiO2薄膜,并分析了薄膜的形貌结构、表面元素化学态、光学性能和可见光催化活性。研究表明:薄膜沉积过程中Ag含量对薄膜性能影响较大。在TiO2的表面,颗粒细小而均匀。随着Ag含量的增加,薄膜表面出现凸起颗粒,为Ag2O颗粒,且其尺寸逐渐增大;薄膜对350~800 nm波段光的吸收增强。当Ag含量为6.76%(原子比)时,薄膜具有最高的可见光催化活性。     

陶瓷表面TiO_2薄膜的制备及光催化性能研究

采用化学溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,用浸渍-提拉方式在陶瓷表面制成锐钛矿相TiO2薄膜。用X射线衍射法(XRD)确定了晶型及晶粒的大小;用光电子能谱测定了其微观成分及其含量;考察了7种过渡金属离子掺杂后对甲基橙降解的光催化性能的影响及其变化规律,并对陶瓷和玻璃的光催化活性进行了比较。实验结果表明:掺杂Mn及Ni离子对于提高TiO2薄膜的光催化活性有明显的促进作用,降解30min后,降解率分别达到79.7%,80.8%。瓷片和玻璃的光催化活性要视掺杂的金属离子而定,不同的掺杂离子对瓷片和玻璃的光催化活性有不同的作用效果。     

离子束辅助真空电弧沉积TiO_(2-x)N_x薄膜及抗菌性能研究

采用离子束辅助真空电弧沉积技术在玻璃衬底上制备了氮掺杂的TiO_2薄膜样品,通过X射线衍射(XRD)、XPS以及UV-Vis分光光度计等测试手段对离子束辅助沉积样品的结构、表面成分及抗菌活性进行了分析,研究了经离子束辅助沉积氮掺杂的TiO_2薄膜的抗菌性能。结果表明:离子束辅助沉积的氮掺杂的TiO_3薄膜为非晶态结构,热处理后向锐钛矿转变,出现(101)面的择优取向。离子束流越大,TiO_(2-x)N_x薄膜红移的越少;抗菌活性随着离子束流的增加而减弱,但离子束辅助沉积的掺氮TiO_2薄膜抗菌活性均比传统真空电弧沉积的薄膜抗菌活性高。离子束辅助沉积的掺氮TiO_2薄膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌自然光照的抑菌率的抗菌率均可达99.9%以上。     

DBD-CVD法制备掺氮二氧化钛薄膜及其结构性能

采用介质阻挡放电化学气相沉积(DBD-CVD)法制备TiO2透明自清洁功能薄膜,选用四异丙醇钛(TTIP)、NH3作为反应先驱体,另外再加入一定量的N2、Ar或者He作为稀释气体控制气体的流量和流速。通过对其进行X射线衍射、紫外-可见光谱、X光电子能谱、场发射扫描电镜、光催化性质、光亲水性质等测试表明,过DBD-CVD方法制备TiO2薄膜,只存在锐钛矿相,氮掺杂改变了薄膜中锐钛矿相晶粒生长的取向,从而影响薄膜的表面微观结构,促使光吸收限红移,提高了薄膜在可见光照射下的光催化效率,并改善了薄膜表面的亲水性能。     

磁控溅射制备TiO2薄膜的亲水性能研究

用射频磁控溅射法在玻璃基片上制备TiO2薄膜,并分别在300℃、400℃、500℃下进行热处理.用紫外吸收光谱、原子力显微镜(AFM)、接触角测定等分析方法研究了制备工艺、热处理和紫外光照射时间对薄膜表面亲水性的影响.结果表明,经紫外光照射或热处理后的TiO2薄膜表面表现出明显的超亲水性,而制备工艺的变化对亲水性的影响不明显.光谱、AFM分析表明,导致薄膜表面亲水性的原因在于薄膜表面微结构的变化.     

不同水解抑制剂制备纳米TiO_2薄膜及其性能

本文以钛酸丁酯、三乙醇胺、冰醋酸、盐酸等为主要原料,采用溶胶-凝胶(sol-gel)法和旋转涂膜工艺在玻璃衬底上制备均匀、透明的纳米TiO2薄膜。利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见光谱(UV/vis)和原子力显微镜(AFM)对纳米TiO2进行表征,结果显示:经500℃退火后,三乙醇胺、冰醋酸作水解抑制剂制备的TiO2粉体为锐钛矿晶相,而盐酸作水解抑制剂制备的TiO2粉体为锐钛矿、金红石和板钛矿的混合晶相;纳米TiO2薄膜存在光催化活性和吸收带边不同程度的蓝移,且用三乙醇胺制备的TiO2薄膜的蓝移最大,光催化活性最强。     

溶胶-凝胶法制备TiO_2薄膜及其光学性能的研究

采用溶胶-凝胶法在K9玻璃上制备了均匀、透明、裂纹较少的纳米TiO2薄膜,以无水乙醇用量、涂层数、煅烧温度为影响因素,设计L9(3)4正交试验,以薄膜的透明度、微观致密程度作为评价标准,讨论了无水乙醇用量、涂层数和煅烧温度对制备TiO2薄膜光学性能的影响。用反射式椭圆偏振光谱仪测试最佳制备工艺下制得的TiO2薄膜的椭偏参数,并用Cauchy模型对椭偏参数进行数据拟合。结果表明,薄膜最优制备工艺参数为无水乙醇用量30 m L、涂层数为2层、煅烧温度为550℃;Cauchy模型能较好的描述溶胶-凝胶薄膜在300~700 nm波段的光学性能;薄膜的折射率和消光系数都有随波长增大而减小的趋势且制备的薄膜具有随着膜层数的增加,折射率增加,而最大峰值透光率、孔隙率减小的规律。     

中频交流反应溅射TiO_2薄膜的制备及性能研究

利用中频交流磁控溅射设备用金属Ti靶制备出了TiO2 薄膜。用椭偏仪测试了TiO2 薄膜的厚度和折射率 ,用俄歇电子能谱、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和紫外及可见光分光光度计分别测试了TiO2 薄膜的表面成分、表面形貌、晶体结构及其紫外及可见光透射谱 ,并初步探讨了工艺因素对薄膜性质的影响。实验结果表明 :所制备的氧化钛薄膜O/Ti比符合化学计量比 ,而且O/Ti比随O2 流量的变化不大 ;TiO2 薄膜结构主要为锐钛矿型 ;薄膜表面致密 ;TiO2 薄膜光学性能较好 ,透射比较高 ;但O2 流量较低时透射比明显下降。     

碘掺杂TiO_2薄膜电极制备和光电性能研究

以碘酸钾为碘源,钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备碘掺杂TiO2纳米粉体,采用旋涂法制成以ITO导电玻璃为基底的碘掺杂TiO2薄膜电极,并经300～600℃退火处理。采用XRD、XPS和紫外-可见吸收光谱等对样品微观结构、化学成分和光学特性进行表征,并对碘掺杂薄膜电极和纯TiO2薄膜电极的光电化学性能进行测定比较。结果显示少量碘掺入到TiO2,但经碘掺杂的TiO2紫外-可见光吸收限明显红移到可见光区（450～600nm之间）,碘掺杂TiO2薄膜电极经适当温度处理的光响应性比纯TiO2得到明显改善。     

金属托槽表面TiO2-xNx薄膜的生物摩擦磨损性能研究

考察金属托槽表面掺氮TiO2-xNx薄膜的生物摩擦磨损性能。采用射频磁控溅射法在不锈钢金属托槽原材料表面制备掺氮TiO2-xNx薄膜,通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)技术分析薄膜微观结构,利用UMT-2MT型摩擦磨损试验机考察薄膜的体外生物摩擦磨损性能。结果表明所制备的掺氮TiO2-xNx薄膜为锐钛矿结构,纳米量级,薄膜均匀致密;在干摩擦及人工唾液和Hank’s溶液的润滑条件下,掺氮TiO2-xNx薄膜均表现出良好的抗磨损低摩擦性能。     

纳米TiO2薄膜的低温烧结制备及表征

采用改进的溶胶-凝胶法令TiO2在普通玻璃载玻片表面浸渍提拉成膜,再经150℃热处理15min.用阶梯厚度仪、XRD、SEM、XPS、AFM、UV-vis吸收光谱和降解亚甲基蓝实验对所成薄膜的厚度、晶粒大小、表面形貌、吸光性和光催化性能进行了表征.研究结果表明:薄膜为类微晶玻璃态,其纳米粒子晶型为单一锐钛矿型,粒径在10～50nm,薄膜表面均匀、致密,具有良好紫外-可见吸收性和光催化活性.     

Co掺杂量对ZnO薄膜结构及光学特性的影响

采用脉冲激光沉积法(PLD)在SiO2村底上成功制备了具有c轴择优生长特性的Zn1-xCoxO(x=0.05、0.1、0.2、0.3)系列薄膜.通过X射线衍射和能谱仪研究了Co掺杂量对薄膜晶体结构和成分的影响;同时利用光致发光谱(PL)和透过率研究了薄膜的光学特性.结果表明,当掺杂浓度为10%时,薄膜生长最好,c轴择优生长最为显著;Co元素的掺入改变了薄膜的紫外、绿光和蓝光发射,分析认为主要是Co元素的掺入量改变了薄膜的禁带宽度、氧错位缺陷浓度和锌填隙缺陷的浓度;Co元素掺杂浓度为5%时,薄膜的透过率超过90%.此外,探讨了不同波段光发射的可能机理.     

Ag/TiO_(2-x)N_x纳米管的光电催化性能

在0.5wt%NaF+1mol/L Na2SO4溶液中,20V电压下,通过阳极氧化的方法,在纯Ti片表面制备出与基底垂直、排列整齐有序的TiO2纳米管,将制得的TiO2纳米管在500℃、氨气的气氛下退火2h,然后,在0.5mol/L AgNO3溶液中用12W的紫外灯照射24h,制备出Ag/TiO2-xNx纳米管,并用XRD,SEM和XPS进行表征.实验结果显示,在紫外光下,Ag/TiO2-xNx纳米管的光电催化降解效率比TiO2纳米管的光电催化降解效率提高了39.68%;在可见光下,Ag/TiO2-xNx纳米管的光电催化降解效率比TiO2-xNx纳米管可见光光电催化的降解效率提高了12%.可见光光电催化16h后,初始浓度为10×10-6mol/L的亚甲基蓝降解率达到50.53%.     

NiCr_2O_4/TiO_2薄膜光阳极的制备及性能研究

采用柠檬酸法制备了尖晶石型NiCr2O4纳米晶,然后掺合到P25(degussa TiO2)中,制备成NiCr2O4/TiO2薄膜光阳极,并组装成染料敏化太阳电池(DSSC),对其光电性能进行表征。研究发现NiCr2O4/TiO2形成界面势,NiCr2O4的扩散形成电势分布,促使光生电子和空穴向相反方向迁移。当NiCr2O4含量为1%(质量分数)时,与纯TiO2薄膜光阳极相比,光电转化效率(η)提高了30.8%,电池单色光转化率(IPCE)提高了13%(500nm)。     

具有一定取向的TiO2薄膜的研究与制备

用浸渍法将P25粉末涂敷于溶胶-凝胶法制备的TiO2预制膜上,进行一系列的热处理,制备TiO2薄膜样品.用X射线衍射法对样品进行晶体结构分析,发现用这种方法可以得到具有一定取向的TiO2薄膜.其结晶程度和取向度与浸渍时间和热处理时间相关,在浸渍时间为10h、热处理温度为500℃时,得到沿(101)面方向取向生长的TiO2薄膜.     

CuAl2O4掺杂改性TiO2薄膜的制备与可见光催化性能研究

采用溶胶-凝胶方法在玻璃基片上制备了CuAl2O4掺杂改性的复合薄膜．研究了CuAl2O4的掺杂量、光照时间、薄膜厚度对TiO2复合薄膜光催化性能的影响，利用可见-紫外分光光度计测定酸性红B降解前后516nm处的吸光度，依此计算出薄膜对染料的降解率．借助于紫外可见光谱、X射线衍射、接触角测定仪等研究了薄膜的结构与性能．结果表明：随着CuAl2O4掺杂量的增加，TiO2复合薄膜对酸性红B水溶液的可见光降解脱色率增大．采用吸收光谱确定了CuAl2O4掺杂量为0％、0．5％、1％、1．5％％（摩尔分数）的TiO2复合薄膜的激发极限波长，分别是350、370、380、430nm，吸收边向可见区红移了20-80nm，可见光吸收范围明显扩大．     

热处理温度对TiO2薄膜光催化及亲水性的影响

采用溶胶-凝胶法及浸渍提拉法在普通的载玻片上制得TiO2薄膜,通过对薄膜及相应粉体的XRD、IR谱及薄膜致密度的测量,分析了热处理温度对TiO2薄膜光催化及超亲水特性的影响.结果表明:薄膜经过不同温度的热处理,光催化活性不同,亲水性能也有显著的差别,经450℃热处理的薄膜光催化活性最高,而在450～550℃的热处理温度范围得到了接触角为0°的超亲水性薄膜;薄膜表面的超亲水性与薄膜中TiO2的晶型、羟基浓度及薄膜的孔隙度有关.