两种形貌TiO2薄膜电极的制备及其光电性能的比较研究

制备了微,纳米TiO2晶体及其薄膜电极和多孔TiO2薄膜电极;采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线衍射仪（XRD）表征微,纳米TiO2晶体的结构,采用扫描电子显微镜（SEM）表征两种薄膜电极的结构,通过测量两种薄膜电极的光电流及I-V特性研究其光电性质。结果表明,微,纳米TiO2晶体是金红石型、纳米棒自组装的球型结构,其薄膜电极为三维结构,而多孔TiO2薄膜电极为二维结构,由于微,纳米TiO2晶体薄膜电极具有大的比表面积,有利于光的吸收利用,表现出优异的光电特性,光电流、短路电流、开路电压分别为2．72μA／cm^2、37．52μA/cm^2、0．146V,比多孔TiO2薄膜电极的相应参数分别提高了28．3％、12．8％、23．7％。     

TiO2与聚合物复合薄膜的制备及表征

以钛酸丁酯[(C4H9O)4Ti]为前驱物制备了TiO2胶体，采用离子自组装的方法在普通载玻片表面制备了透明的TiO2纳米粒子／聚4苯乙烯黄酸钠（PSS）复合薄膜，随着镀膜次数或薄膜厚度增加，TiO2/PSS薄膜的透光率呈周期性变化；透射电镜（TEM）测试结果表明，薄膜均匀，薄膜中的TiO2呈板钛矿，光电子能谱仪（XPS）实验结果表明薄膜中含有Ti、O、C元素，载玻片表面完全被TiO2纳米薄膜所覆盖。     

由废旧钛酸锂电极材料浸出液制备纳米TiO2

提出了一种从废旧钛酸锂电池中回收钛并制备成纳米TiO2的有效方法。采用尿素作沉淀剂,十二烷基苯磺酸钠（SDBS）作分散剂,采用均相沉淀法制备纳米TiO2,通过称量和扫描电镜（SEM）分析测试手段研究了钛离子浓度、尿素用量、反应温度、反应时间等因素对纳米TiO2的收率和粒径的影响。实验结果表明：钛离子质量浓度为60 g/L,分散剂质量分数为1.5%,n（CO（NH2）2）/n（TiOSO4）为3,反应温度为90℃,时间为2 h条件下,钛的收率达到90%以上。从扫描电镜图中可知,制备的纳米TiO2粒径约为100 nm。该方法为纳米二氧化钛的制备提供了一种新途径。     

前驱体及溶剂对Sol-Gel法制备TiO2相变的影响

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米粒子,考察了溶胶-凝胶制备过程中不同前驱体及溶剂对TiO2从锐钛矿到金红石相变的影响。结果表明,采用钛酸四丁酯（Ti（OBu）4）为前驱体制备的TiO2相变温度明显低于以异丙醇钛（TTIP）为前驱体制备的TiO2。不同溶剂制备的TiO2,相变的温度不同,从锐钛矿转化为金红石晶相的温度为t（乙二醇）〈t（甲醇）〈t（乙醇）〈t（丁醇）.     

纳米Ag^＋／TiO2对PLA薄膜性能的影响

在聚乳酸（PLA）体系中添加无机抗菌剂纳米二氧化钛银交换体（Ag^＋／TiO2）,研究纳米Ag^＋／TiO2含量对PLA薄膜力学性能、透氧透湿性能及抗菌性能的影响．结果表明：随着纳米Ag^＋／TiO2含量的增加,所制备的PLA薄膜的拉伸强度先增大后减小,而断裂伸长率逐渐下降;在含量为1份时,薄膜的拉伸强度为38．8MPa、断裂伸长率为263．5％、透湿系数为3．8×10^13g·cm／（cm^2·s·Pa）、透氧系数为38×10^15cm^3·cm／（cm^2·s·Pa）,薄膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、霉菌的抗菌率达到95％以上．     

钛酸丁酯含量对TiO2纳米棒阵列的影响

采用水热合成方法在透明导电玻璃上制备TiO2纳米棒阵列,研究了钛酸丁酯浓度对TiO2纳米棒阵列膜的影响,采用SEM和XRD等手段分析不同含量钛酸丁酯经水热反应得到的TiO2纳米棒阵列的形貌和结构,结果表明钛酸丁酯含量为2．5％时可以制备获得均匀、整齐的TiO2纳米棒阵列薄膜,该薄膜具有金红石结构。     

溶胶凝胶法制备纳米TiO2薄膜及其性能的研究

目的 制备纳米TiO2薄膜并研究涂膜层数与催化性能的关系.方法 采用溶胶凝胶法并利用提拉技术制备纳米TiO2薄膜.应用朗伯-比尔定律分析其光催化活性,利用金相显微镜观察单层和多层薄膜的表面形貌,用红外光谱和XRD分析所制备薄膜材料的结构,利用甲基橙溶液研究该薄膜的光催化性能.结果 溶胶凝胶法在500℃的热处理温度制备了结晶良好的锐钛矿相结构的纳米TiO2薄膜材料,晶粒尺寸为40～80 nm;控制提拉速度和加入乙酰丙酮,能使薄膜的缺陷减少;涂膜层数为5层时光催化性能比1层到4层时好,这是由于5层时薄膜表面更均匀、更致密,但是层数增加也使薄膜的内应力增加,致使表面产生裂纹.结论 涂膜层数增加均使TiO2光催化性能得到提高,镀膜层数较少时,膜层较好,5层镀膜时膜层产生了裂纹.     

稀土掺杂对TiO_2薄膜光催化性能的影响

用溶胶-凝胶法于玻璃表面分别制备了镧、铈掺杂纳米TiO2薄膜,采用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)对其结构和形貌进行了表征,并通过对紫外光照射下亚甲基蓝溶液的光催化降解率评价其光催化性能,研究了不同掺杂量、热处理温度对镧、铈掺杂纳米TiO2薄膜光催化性能的影响,探讨了其光催化影响机制.研究发现:镧掺杂可以抑制由锐钛矿相向金红石相的转变,并且镧、铈掺杂纳米TiO2薄膜都存在最佳热处理温度和最佳掺杂浓度.     

三乙醇胺对介孔二氧化钛薄膜的光电增强作用

以三嵌段共聚物为模板剂,钛酸正丁酯为无机前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2溶胶,利用提拉法获得了纳米晶介孔TiO2薄膜,对薄膜的制备条件进行了优化。研究表明,将介孔TiO2薄膜电极浸入含有三乙醇胺的缓冲溶液中,在紫外光照射条件下,三乙醇胺作为电子供体,能够显著增强介孔TiO2薄膜电极的光电流强度。     

Ag掺杂纳米TiO2薄膜制备及其结构表征的研究

以钛酸四丁酯、无水乙醇、硝酸银为原料,硝酸作为催化抑制剂,采用溶胶-凝胶法获得前躯体,将前躯体煅烧制备了Ag掺杂纳米TiO2粉体和薄膜.采用DTA-TG对前躯体的热分解行为进行研究,利用XRD对制备的粉体TiO2产物的晶型、粒度和粒径分布分析,并利用SEM对薄膜的表面形貌和颗粒粒度进行表征观察.试验结果表明,纳米TiO2产物的晶型为锐钛矿型,其中在350℃煅烧的粉体和薄膜中,晶粒平均粒径为十几纳米左右,粒径分布较窄,且薄膜表面厚度分布均匀.     

纳米TiO2-SiO2自清洁复合薄膜制备及其光催化机理

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片上制备TiO2-SiO2复合薄膜,研究SiO2添加量对光催化活性的影响,探讨TiO2光催化的机理．结果表明：光催化性随SiO2含量的增加而增加。但SiO2添加量过大,煅烧过程中对TiO2锐钛矿相晶粒生长有抑制作用,而且光催化活性有所下降．当SiO2添加量为30％时,在紫外光照1h时TiO2-SiO2薄膜的光催化活性最佳．     

La掺杂混晶TiO2薄膜的制备及光催化活性

为提高TiO2的光催化降解性能,达到利用光能降解环境污染物的目的,对TiO2光催化剂进行了掺杂改性研究.通过在氟钛酸铵、硼酸混合溶液中加入硝酸镧,应用液相沉积法(LPD)制备了掺镧TiO2复合薄膜.采用XRD、UV-Vis、XPS、SEM等手段对TiO2薄膜的组成、结构和表面形貌进行了测试表征,并以甲基橙溶液的降解反应...     

在LaNiO_3衬底上（Pb,La）TiO_3铁电薄膜的制备和研究

首先通过金属有机化合物热分解（MOD）法在Si（100）基片上制备出LaNiO3（LNO）薄膜,再通过溶胶-凝胶（sol-gel）法,在LNO/Si（100）衬底上制备出（PbxLa1-x）TiO3（PLT）铁电薄膜。经XRD分析表明,LNO薄膜具有（100）择优取向的类钙钛矿结构,PLT/LNO/Si薄膜具有四方相钙钛矿结构,同时以（100）择优取向。最后对薄膜的介电性和铁电性进行了测试,发现薄膜介电常数适中,铁电性良好。     

TiO2薄膜的制备及其对304不锈钢防腐性能的研究

采用过氧钛酸溶胶凝胶法（sol-gel）制备 TiO2溶胶,并用浸渍-提拉法在304不锈钢（304SS）上制备TiO2薄膜。利用X射线衍射仪（XRD）,原子力显微镜（AFM ）和紫外-可见分光光度计（UV/Vis）表征了 TiO2晶型、薄膜表面形貌以及光吸收性能。通过极化曲线法分别研究了在暗态和光照条件下TiO2薄膜对304SS的防腐性能。结果表明：在暗态下,镀膜厚度为240．7 nm ,表面粗糙度为3．64 nm的 T iO2薄膜有最佳的机械防腐性能,腐蚀速率可从6．32×10-6 mm/a降低到5．65×10-9 mm/a;在光照条件下,膜厚294．3 nm ,处理温度为400℃,只有单一锐钛矿晶型的TiO2薄膜,对304SS的阴极保护性能较好,腐蚀电位可由-130 mV降到-319 mV。     

液位沉降法制备 Ti O2薄膜及其性能研究

以钛酸丁酯为前驱液,无水乙醇为溶剂,乙酰丙酮为稳定剂,制备了 TiO2溶胶,采用液位沉降法在清洁的玻璃衬底上镀制TiO2薄膜。研究了添加剂聚乙二醇（1000）、p H、衬底温度对 TiO2溶胶在玻璃基板上附着性的影响;研究了液位沉降速度、容器倾角以及溶胶附着性对TiO2薄膜厚度的影响。考察了TiO2薄膜的表面形貌、晶相、光催化性能。结果表明,采用PEG与 Ti4＋的质量比为1,不调节pH的TiO2溶胶,在沉降速度为7 cm/min ,容器倾角为30°所制得的TiO2薄膜的光催化性能最好,光照3 h时其光催化降解率高达52.1％。     

石英砂负载TiO2薄膜光催化降解制革废水的实验研究

采用液相沉积法制备石英砂负载纳米TiO2薄膜,将该膜作为光催化剂降解实际制革废水。通过平行实验确定了最佳反应条件为光照时间15 min,废水初始pH=6.7,H2O2投加量为0.5%。在此条件下,进行了模拟实验,结果表明光照30 min时CODcr去除率即达到71.91%。此外,制备了Ag+/TiO2改性薄膜,该膜对制革废水的光降解效果有一定的提高。     

TiO2／Mg（OH）2复合材料对有机污水中甲基橙的光催化降解动力学的研究

采用溶胶一凝胶法制备了纳米TiO2,并以TiO2和镁盐溶液为前驱物用氨气鼓泡法制得了TiO2／Mg（OH）2复合材料．利用氢氧化镁在水溶液中较强的吸附能力和TiO2对有机物的催化降解作用,研究TiO2／Mg（OH）2复合材料对有机污水中的甲基橙暗反应吸附规律和光反应催化降解性能．结果表明：当Ti02／Mg（OH）2加入量为1g·L^-1。时,在可见光下照射180min后,对有机污水中含20mg·L^-1的甲基橙的降解率达到98．00％,同时在同等条件下选用国家标准（30mg·L^-1亚甲基蓝溶液）作为参照时,降解率可达99．20％．TiO2／Mg（OH）2复合材料对污水中甲基橙的催化降解反应较好地符合Langmuir动力学模型,可用一级反应动力学方程进行描述．     

铁掺杂纳米TiO2膜的制备与光催化灭菌作用

利用溶胶-凝胶法制备Fe^3＋/TiO2和纯TiO2玻璃膜，用XRD、HRTEM、TG-DSC、SEM等手段表征，并研究膜的特性和结构。试验表明Fe^3＋/TiO2与TiO2均有较强的杀菌能力，但Fe掺杂TiO2的杀菌能力比纯TiO2高8.4%。纳米TiO2薄膜的微观结构分析为揭示TiO2光催化灭菌机理提供了证据。     

基于Pt电极的TiO2紫外探测器研究

针对宽禁带半导体紫外探测器响应不够灵敏和响应度偏低等问题,将具有高功函数的Pt电极引入TiO2紫外探测器,采用溶胶凝胶法制备了纳米TiO2薄膜。以金属Pt为电极,采用磁控溅射的方法,将Pt电极溅射在TiO2纳米薄膜上,制作了MSM（Metal-Semiconductor-Metal）型紫外探测器件。在5 V偏压下,探测器的暗电流为4.5 nA,260 nm波长光照下的光电流为5.7μA。在260 nm的紫外光照射下,探测器的响应度达到最大值,约为447 A/W,与其他紫外探测器（200 A/W左右）的响应度均值相比有了很大的提升。最后,设计外围电路,制作出功能完整的紫外强度测试仪。实验表明,该探测器成功地解决了传统宽禁带半导体紫外探测器灵敏度及响应度偏低等问题。     

大面积电致变色器件的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了TiO2-CeO2薄膜,XRD、SEM、紫外可见透射光谱、循环伏安法等测试结果表明：经500℃热处理1h后的TiO2-CeO2薄膜呈面心立方方铈矿结构,其薄膜表面光滑,光学透过率高于80％,电荷存储量可达9．46mC·cm^-2,循环可逆性K为95％,是一种性能优良的电荷储存材料．同时采用聚（3,4-乙撑二氧噻吩）PEDOT／PSS为电致变色活性材料,制备了对称结构（ITO｜｜PEDOT／PSS｜｜PMMA／PC—LiClO4｜｜PEDOT／PSS｜｜ITO）和非对称结构（ITO｜｜PEDOT／PSS｜｜PMMA／PC—LiClO4｜｜TiO2-CeO2｜｜ITO）的大面积（10cm×10cm）电致变色器件,发现二者的对比度分别为17％、23．4％,褪色响应时间则分别为0．9s和2．8s,具有良好的应用性能．