多种因素对TiO_2薄膜折射率的影响

用电子束蒸发法制备TiO2薄膜,详细研究了工艺参数和热处理对TiO2薄膜折射率的影响。得到镀制高折射率的氧化钛薄膜最佳工艺参数:基片温度200℃、真空度2×10-2Pa、沉积速率0.2nm/s。热处理可以提高TiO2薄膜折射率。     

掺镍离子纳米TiO2薄膜的制备及光催化性能分析

以钛酸四丁酯和无水乙醇为原料,加硝酸镍引入镍离子,采用溶胶-凝胶法和浸渍-提拉法在玻璃表面施涂膜层,镀膜速度控制在2～3mm/min.热处理以后,得到均匀透明的掺镍纳米TiO2薄膜.通过对样品分析得出:TiO2薄膜成分主要为锐钛矿相,且其纳米颗粒分布均匀,尺寸在50～100nm之间.对光催化降解甲基橙进行实验分析,结果表明:掺入镍离子后,提高了TiO2薄膜对甲基橙的光催化降解能力.不同的掺杂浓度,不同的烧结温度导致TiO2薄膜的光催化降解率不同.煅烧温度为400℃,掺镍摩尔浓度为3%时,光催化效果相对较好.     

XPS研究大气环境下热处理温度对玻璃基TiN薄膜组成与结构的影响

用直流反应磁控溅射法在浮法玻璃基片上制备了TiN薄膜。镀膜试样在大气环境下分别经520℃、570℃和620℃热处理10min。用X射线光电子能谱（XPS）得到的结果显示,经520℃热处理的试样,TiN薄膜上出现了TiNxOy层。经570℃热处理的试样,TiN薄膜上的TiNxOy成分减少,TiO2的含量增加,620℃热处理的试样表面上主要是TiO2。570℃和620℃热处理的试样表面上存在少量来源于TiN热氧化分解的单质氮。     

液相沉积法制备TiO_2薄膜及其对304不锈钢的光生阴极防护

采用液相沉积的方法在304不锈钢基体上制备了纳米TiO2薄膜材料,采用XRD、SEM等手段研究了不同沉积时间、不同热处理工艺对薄膜微观结构的影响,采用IM6e工作站研究了薄膜材料的光电化学行为.研究表明,沉积时间为72 h、热处理温度为500℃时,TiO2薄膜具有均匀平整的微观形貌,薄膜主要由锐钛矿TiO2组成.经过热处理的薄膜材料在光照下于模拟海水电介质中均表现出了对304不锈钢的光生阴极防护作用.     

TiB_2/SiC陶瓷复合材料制备工艺的研究

以TiO2、B4C和C为原料,基于原位合成法在SiC基体中生成TiB2颗粒,并采用无压烧结法制备出TiB2/SiC复合陶瓷.通过对复合材料制备工艺的研究,发现：高于1 300℃的预烧结能形成TiB2/SiC复合陶瓷坯体.C含量、烧结温度和保温时间对复合材料的相对密度均有影响.当C含量（质量分数）为4%时、在1 400℃×60 min＋2000℃×30 min的烧结工艺下能够制备出致密的TiB2/SiC陶瓷复合材料.微米级TiO2粉比纳米级TiO2粉更有利于形成较致密的烧结复合材料.随着生成TiB2体积分数的增加（5%～20%）,复合材料中TiB2颗粒逐渐粗化,间距逐渐变小.对复合材料的烧结机理还进行了分析.     

XPS研究大气环境下热处理温度对玻璃基TiN薄膜组成与结构的影响

用直流反应磁控溅射法在浮法玻璃基片上制备了TiN薄膜.镀膜试样在大气环境下分别经520C、570℃和620℃热处理10min.用X射线光电子能谱(XPS)得到的结果显示,经520℃热处理的试样,TiN薄膜上出现了TiNxOy层.经570℃热处理的试样,TiN薄膜上的TiNxOy成分减少,TiO2的含量增加,620C热处理的试样表面上主要是TiO2.570℃和620℃热处理的试样表面上存在少量来源于TiN热氧化分解的单质氮.     

Eu^3＋掺杂TiO2发光薄膜制备及其发光性能

为了寻找实用、廉价、性能良好的TiO2∶Eu3＋发光薄膜,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2∶Eu3＋纳米发光薄膜.通过原子力显微镜与PL、PLE对样品薄膜的表面形貌和发光光谱进行了表征.研究结果表明：800℃退火的样品薄膜表面起伏不平,无开裂,且颗粒大小比较均匀,表面起伏度约为32nm,用540nm激发光源对800℃退火的TiO2∶Eu3＋发光薄膜进行激发时,样品显示出强红光发射,对应于Eu3＋的5 D0→7F2超灵敏跃迁;且荧光强度随着烧结温度的升高先增强再减弱,800℃时达到最大值,表明存在最佳的热处理温度.     

过氧钛酸溶胶TiO_2薄膜及其亲水性研究

通过过氧钛酸溶胶凝胶法在不锈钢基底上制备锐钛矿型的纳米TiO2薄膜,采用XRD、EDXA和AFM对其进行了晶体结构、元素成分及形貌的表征。结果表明:在300~600℃热处理温度下,500℃处理的TiO2薄膜光诱导超亲水性较好;在热处理温度为500℃的条件下,与双氧水浓度为12%的前躯体溶液相比,双氧水浓度为3%的前躯体溶液制备的TiO2薄膜具有较好的光诱导超亲水性能。     

直流磁控溅射制备TiO2薄膜及其光响应研究

研究了制备工艺与热处理对TiO2薄膜光响应的影响。用直流反应磁控溅射法在玻璃基片上制备TiO2薄膜,并分别在400℃与600℃下进行热处理,应用XRD、SEM、UV—Vis等分析方法对其进行表征。实验结果表明较高的温度与适当的氧分压可以提高薄膜的结晶度,随着温度的升高,薄膜晶粒粒径增大,其可见光透过率有所降低,而使薄膜的吸收阈值向长波方向移动。     

硫酸氧钛-水-乙二醇系溶胶浸涂制备TiO2薄膜

用TiOSO4&;#183;nH2O为原料，制成TiOSO4&;#183;H2O-乙二醇系溶胶，然后浸漆制备TiO2薄膜，研究了此TiO2薄雕的形成过程、晶相组成和微观结构，600℃热处理得到的TiO2薄膜为锐钛矿相，底层小颗粒与玻璃基板具有良好的附着。     

负载型催化剂MnOx-CeO2/TiO2去除甲苯

为了考察铈掺杂对金属氧化物催化剂催化燃烧处理有机废气的影响,采用蜂窝状TiO2丝网作为催化燃烧催化剂的载体,以MnOx、CeO2作为活性组分,用浸渍法负载制备出催化燃烧催化剂,考察了活性组分负载量及配比、焙烧温度、焙烧时间对催化剂降解甲苯的影响.实验确定了催化剂的最佳制备工艺:Mn的负载量(质量分数)约为15%,Mn与Ce物质的量比为3∶1,催化剂的焙烧温度为500℃,焙烧时间为5h.结果表明:与催化剂MnOx/TiO2相比,掺杂Ce后的催化剂MnOx-CeO2/TiO2对甲苯催化燃烧的起燃温度和完全转化温度均有明显降低,催化剂表面燃烧物颗粒的粒径有所减小,分散均匀,更有利于甲苯的降解处理.     

八异戊氧基-2,3-萘酞菁镍旋涂膜对NO2的气敏特性

为了设计对NO2气体具有高灵敏度、可逆性和专一选择性的敏感材料和克服敏感膜制作工艺复杂的缺点,利用旋涂技术制备了八异戊氧基-2,3-萘酞菁镍(N iNc(iso-PeO)8)气敏薄膜,采用AFM观察其表面形貌,研究了N iNc(iso-PeO)8旋涂膜对NO2的气敏性,分析了薄膜形貌和测试温度等因素对薄膜气敏性的影响.结果表明,旋涂溶液浓度较低时制备的薄膜表面均匀,平整度较好,萘酞菁分子以无序聚集形式排列在基片上.工作温度升高,薄膜对NO2的响应恢复能力增强;不同温度下N iNc(iso-PeO)8旋涂膜对NO2灵敏度的顺序为:20℃<50℃<75℃<100℃>130℃.     

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．     

磁控溅射参数对钛薄膜结构及阳极氧化的影响

采用直流磁控溅射的方法在导电玻璃(FTO)上制备柱状晶结构的钛薄膜,研究了磁控溅射电流和基底温度对溅射钛薄膜微观结构的影响,分析了柱状晶结构对后续阳极氧化TiO2纳米管结构的影响.利用场发射扫描电镜观察样品的形貌,X射线衍射(XRD)分析样品的晶型结构.结果表明,随着磁控溅射电流的增大,钛薄膜的晶粒尺寸增加,致密度先增大后减小,溅射电流过大过小都会降低薄膜的致密度;在300～450℃的温度区间,随基底温度的升高,钛薄膜的晶粒尺寸增加,致密度增加,柱状晶结构更均匀.将磁控溅射获得的钛薄膜进行阳极氧化处理,结果发现:排列致密的柱状晶钛薄膜有利于生长TiO2纳米管.     

固体酸SO4^2-／TiO2催化溴氨酸Ullmann缩合反应

采用SO4^2-／TiO2代替传统工艺中的硫酸水溶液,对溴氨酸进行ullmann缩合反应．考察了反应温度、反应时间、催化剂投加量等因素对反应收率的影响．结果表明：在2．02g溴氨酸、0．95g铜粉、80mL蒸馏水的体系中,SO4^2-／TiO2用量为1．00g,在70℃下反应90min,溴氨酸缩合产物收率可达91％以上．催化剂可回收,用于光催化氧化溴氨酸缩舍反应产生的废水．     

液相沉积法制备掺银TiO2薄膜及光催化性能

为了提高TiO2薄膜光催化剂的活性,通过在氟钛酸铵、硼酸混合溶液中加入硝酸银,应用液相沉积法(LPD)制备了掺银TiO2薄膜.采用XRD、SEM、XPS、UV-vis等手段对其组成、表面形貌和结构进行了测试表征;并以甲基橙为模型物,进行降解实验评价Ag-TiO2薄膜的光催化性能.实验结果表明:硼酸/氟钛酸铵摩尔比为2～4,热处理温度为400℃,硝酸银掺杂量为0.03 mol/L时,Ag-TiO2薄膜具有良好的锐钛矿相晶型,同时具有较高的光催化性能.     

纳米二氧化钛的复合改性

采用有机改性剂硬脂酸钠和山梨醇处理纳米二氧化钛,通过正交实验讨论改性剂浓度、改性剂用量、改性时间、改性剂配比和改性温度等因素对亲油化度、活化度和沉降体积的影响。得出最佳改性条件为：改性剂浓度0.06mol/L,改性剂用量0.003mol/10gTiO2,改性时间70m in,改性剂配比（硬脂酸钠∶山梨醇）3∶2,改性温度80℃。在此条件下改性后的二氧化钛亲油化度为9.42%,活化度高达97.39%,沉降体积低于0.90mL/g,二氧化钛的分散性有明显的改进。     

双材料微悬臂梁结构设计及工艺参数优化

针对国内在双材料微悬臂梁焦平面阵列方面的研究仅限于无基底情况,提出并设计了以K9玻璃为基底,规模为120×120,器件单元大小为40μm×40μm,且基于牺牲层技术的双材料微悬臂梁阵列结构.分别采用旋涂法、等离子体增强型化学气相沉积和光刻技术制备牺牲层和红外吸收层,以及各层的图形化.并对器件制备过程中各阶段的工艺参数进行了优化,其中旋涂法转速为3 000r/min;等离子体增强型化学气相沉积技术沉积制备氮化硅薄膜方面,当基片温度350℃、射频功率100 W、反应压强70Pa、SiH4流量40mL/min、N2流量60mL/min时薄膜特性最佳.     

钐掺杂二氧化钛粉体的制备及其光催化降解性能研究

采用微波水热法,以钛酸丁酯和氯化钐为原料,在冰醋酸催化作用下,制备出钐掺杂二氧化钛粉体.用XRD对所制备的粉体进行了表征,并以甲基橙染料为目标降解物,考察了钐掺杂量对粉体光催化降解性能的影响.结果表明,微波水热法最佳制备工艺是：1%wt钐掺杂,170℃下微波水热30 min后于80℃干燥24 h.钐掺杂二氧化钛的光催化降解能力显著高于纯TiO2,且随掺杂量的增加而增长,当钐掺杂量达1%时,光催化降解能力趋于稳定.