水热合成温度对二氧化钛薄膜结晶性能和染料吸附性能的影响

用溶剂热合成的凝胶在50℃下得到了结晶性能好、厚度合适、对染料分子吸附能力良好的TiO2疏松膜.在不同温度下水热合成了TiO2凝胶,然后在低温下通过丝网印刷的方法制备了TiO2薄膜,浸渍在染料溶液中制备了染料敏化的TiO2薄膜.用X射线仪观察了TiO2薄膜的晶体类型和结晶性能.TiO2薄膜的膜厚情况通过扫描电镜来观察.敏化后的TiO2薄膜的光学性能通过紫外-可见光吸收谱来测定.结果表明在本研究所选的温度下,TiO2电极均表现出良好的结晶性能.从膜厚和光学性能的测试结果来看,用240℃下水热合成的TiO2来制备的染料敏化太阳能薄膜表现出的性能是最好的,最适宜用于制备柔性的染料敏化太阳能电池.     

纳米TiO2薄膜在光纤上的沉积

采用液相沉积法(LPD),在40℃通过向氟钛酸铵水溶液中添加硼酸和结晶诱导剂锐钛矿型TiO2纳米晶,在光纤上沉积出具有光催化活性的TiO2薄膜.并对其进行了XRD测试和SEM测试,探讨了处理温度、沉积时间和次数等对TiO2薄膜的表面与界面及薄膜厚度的影响.结果表明利用液相沉积法可以在较低的温度下制备TiO2薄膜,并通过热处理可得到均一的TiO2薄膜;随着沉积时间的延长,或者是沉积次数的增加,沉积在光纤上的TiO2的厚度也随之增加,薄膜的透明度和颜色也随之发生变化;由于沉积在光纤表面的TiO2与基质SiO2之间形成Si-O-Ti键,使得基质与沉积在表面的TiO2薄膜间形成了紧密地结合.     

原子层沉积制备二氧化钛薄膜及其光催化性能研究

采用原子层沉积方法在K9玻璃上制备出TiO₂薄膜,利用XRD、SEM、AFM、分光光度计和紫外-可见光谱仪表征了不同沉积温度下薄膜的物相结构、光学性能和光催化性能。结果表明：25℃和120℃下制备的TiO₂薄膜为无定形态结构,210℃和300℃下可获得锐钛矿结构;随着沉积温度的升高,薄膜的晶粒尺寸变大,表面粗糙度增加,透射率降低,光催化性能增强;300℃下制备的TiO₂薄膜(2mm*2mm)经过12h的紫外可见光照射,甲基橙溶液的降解率可达47.16%,通过增加样品表面积可明显提高对甲基橙溶液的降解率。     

退火温度对TiO2薄膜结构和光学性能的影响

为制备光学性能良好的TiO2薄膜.采用离子束溅射(IBS)的方法,改变退火温度,在Si基底上制备氧化钛(TiO2)薄膜.利用XRD、XPS、SEM测试薄膜的成分、结晶形式和表面形貌,椭圆偏振光谱仪分析薄膜折射率和消光系数.试验结果发现:随退火温度的增加,薄膜由锐钛矿相变为金红石相,400℃薄膜结晶为锐钛矿相TiO2,1 100℃退火后,薄膜结晶为金红石相TiO2;退火温度升高使薄膜折射率和消光系数随之升高.由此可得, 800℃退火时,TiO2薄膜具有最佳光学性能.     

原位模板法在铝基底上制备TiO2纳米管阵列薄膜

采用液相沉积法，将铝基多孔阳极氧化铝（AAO）模板浸入到（NH4）2TiF6溶液中，制备出高度有序的TiO2纳米管阵列薄膜，并在不同的温度下进行了热处理。用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射仪等手段对试样的微观形貌、结构及物相进行了表征。结果表明，TiO2纳米管的形貌依赖于AAO的特征，薄膜是由外径大约200nm，壁厚约40nm的TiO2纳米管阵列组成，薄膜厚度约25μm。原位模板法制备的TiO2纳米管阵列薄膜为非晶态，在400℃空气中焙烧2h转变为锐钛矿相TiO2。经过650℃焙烧仍保持纳米管结构，表现出较好的热稳定性。     

Fe3+掺杂TiO2薄膜的制备与表征

利用射频磁控溅射技术在载玻片衬底上沉积了TiO2及Fe3+掺杂的TiO2薄膜,并利用X射线衍射、拉曼光谱和紫外-分光光度计对所制备的薄膜进行了结构与性能表征。结果表明,所制备的TiO2薄膜为锐钛矿相结构,Fe3+掺杂后TiO2薄膜的晶化程度降低,光催化活性减弱。     

316L不锈钢表面溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜

为提高316L不锈钢的生物相容性,采用溶胶-凝胶法在316L不锈钢上制备了TiO2薄膜,研究了改性前后316L不锈钢的耐腐蚀性及血液相容性。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了退火温度对TiO2微观结构的影响;采用电化学工作站测试了涂覆TiO2薄膜前后材料在模拟体液中的耐腐蚀性能;基于接触角测试结果,研究了退火温度对TiO2薄膜亲/疏水性能的影响,计算了TiO2薄膜的表面能及薄膜材料与血液的界面张力。结果表明:400℃和500℃退火的TiO2薄膜晶化为完整的锐钛矿结构,表面结构致密,接触角分别为76.9°和80.1°,在模拟体液中的自腐蚀电流分别为4.04μA/cm2和6.33μA/cm2,与血液间的界面张力远小于316L不锈钢。锐钛矿结构的TiO2薄膜具有良好的耐腐蚀性及血液相容性。     

沉积温度对氧化锆薄膜显微结构的影响

采用直流反应磁控溅射工艺在25、300℃沉积温度下分别制备了ZrO2薄膜和YSZ薄膜。结果表明,沉积温度对ZrO2薄膜沉积速率的影响不大,而对YSZ薄膜沉积速率的影响则很大。与YSZ薄膜相比,ZrO2薄膜容易形成结晶态。25℃时所制备的ZrO2薄膜为非晶态,300℃时则为单斜晶体结构,薄膜的结晶程度随沉积温度的升高而提高。而两种温度下制备的YSZ薄膜均为非晶态薄膜。随沉积温度的升高,ZrO2薄膜表面变得致密光滑,而YSZ薄膜表面则变得粗糙不平。     

TiO2薄膜在玻璃材料上的亲水性研究

用真空蒸镀法在玻璃基片上制备TiO2薄膜,分别在300、400、500、600℃下退火.用紫外-可见吸收光谱、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、接触角测定等分析方法研究蒸镀时间、退火温度和退火时间对薄膜亲水性的影响,找出真空蒸镀法制备亲水性TiO2薄膜的最佳工艺条件.结果表明:经紫外光照射1h后,所有TiO2薄膜都能被水润湿,在蒸镀时间为45s,退火温度为500℃,退火时间为2h条件下制得的薄膜样品亲水性能最佳.     

工艺参数对磁控溅射制备 TiO2 薄膜结晶性的影响

目的探究TiO2薄膜结晶性与工艺参数之间的规律。方法采用直流反应磁控溅射法,改变工艺条件(样品位置、溅射功率、氧气分压、是否开转架、沉积温度以及是否退火),在普通载玻片基底上制备TiO2薄膜,并利用XRD和SEM对不同工艺参数下获得的TiO2薄膜进行分析。结果在靶基距固定的情况下,仅改变样品悬挂的上下位置时,薄膜的结晶性差别不大。随着溅射功率在一定范围内增大,薄膜的结晶性越来越好(趋于锐钛矿晶型)。与氧气分压为5%时相比,10%时的薄膜结晶性更优;与开转架时相比,不开转架时薄膜的结晶性更优。沉积温度在300,350℃两者之间变化时,对薄膜的结晶性影响不大。退火后薄膜的结晶性优于未退火薄膜。结论样品位置、沉积温度对于TiO2薄膜的结晶性影响不大;氧气分压、是否开转架对TiO2薄膜的结晶性有一定影响;溅射功率、退火与否对TiO2薄膜的结晶性影响较大,并且退火后出现金红石相。     

镁合金负载TiO2薄膜的耐腐蚀性能研究

用液相沉积法(LPD)在变形镁合金AZ31表面制备了TiO2薄膜，该薄膜由均一的锐钛型TiO2颗粒构成；对薄膜X射线衍射得到其平均晶粒直径约100 nm；SEM观察表明，薄膜表面颗粒均匀，有一定的晶体学外观，粒径约150 nm～200 nm；薄膜的厚度约7 μm.研究了薄膜在3.5%NaCl溶液中对镁合金的保护作用，结果表明：水解温度和沉积时间对薄膜的保护作用影响最大；35 ℃恒温水解，沉积20 h，在400 ℃下烧结2 h所得的薄膜对基体的保护效果最好.      

不同基底温度FeNiCoCrMn高熵合金薄膜的制备及耐腐蚀性能的研究

用射频磁控溅射的方法分别在单晶Si(100)和304不锈钢基底上制备了FeNiCoCrMn高熵合金薄膜,利用EPMA、XRD、SEM和动电位极化测试,确定薄膜的成分并探讨不同基底温度下沉积的薄膜的相结构、膜厚、形貌以及耐腐蚀性能规律。研究表明:高熵合金薄膜的成分与高熵合金靶材的成分一致,组成元素接近等摩尔比,且薄膜成分均匀;基底温度为100、200、300℃沉积的薄膜为非晶结构,基底温度为400、500℃沉积的薄膜为晶体结构;随着基底温度的升高,薄膜的厚度变薄,薄膜表面颗粒越来越大,横截面柱状组织越来越明显;由动电位极化测试的结果得出不同衬底温度沉积的高熵合金薄膜在1mol/L H2SO4溶液中的耐腐蚀性都优于304不锈钢,且随着衬底温度的升高,薄膜的耐腐蚀性能降低,其中100℃沉积的薄膜的耐腐蚀性能最优。     

退火温度及TiO_2结构对羟基磷灰石的沉积诱导作用

采用阳极氧化法在钛金属表面制备TiO2薄膜,将表面改性的钛金属在过饱和钙化溶液中浸泡,在其表面沉积羟基磷灰石,研究了退火处理温度对TiO2薄膜晶型转变的影响以及TiO2的晶型结构对羟基磷灰石的诱导沉积作用。研究表明,300℃退火处理,TiO2薄膜为板钛矿相,500℃退火处理转变为锐钛矿相,高于500℃退火处理,锐钛矿相开始向金红石相转变。其中锐钛矿相的TiO2对羟基磷灰石的沉积具有最好诱导作用,沉积物分布均匀,板钛矿相对羟基磷灰石的诱导作用最差,所形成的沉积层是由片状的羟基磷灰石围成的多孔结构。     

La、Nd、Bi共掺杂制备TiO2电致变色薄膜及其性能研究

为了提高TiO2薄膜的光学属性和着色效率,采用溶胶-凝胶工艺,以钛酸丁酯为前驱体在ITO导电玻璃基片表面制备了La、Nd、Bi共掺杂TiO2薄膜。采用XRD、UV-vis和化学工作站等手段研究了TiO2薄膜的结构和表面的光学和电致变色性能。结果表明:在400、500和600℃热处理的二氧化钛干凝胶中形成锐钛矿型二氧化钛,且热处理温度越高,晶体发育越完整。La、Nd、Bi掺杂TiO2增加了TiO2八面体的排列无序性,导致非晶化程度提高。体积分数为12%的钛酸丁酯相应制备的薄膜具有优良的电致变色性能。500℃热处理的TiO2薄膜电致变色性能最为优异。实验进行了La、Nd、Bi单独掺杂TiO2薄膜的性能分析,单独掺杂摩尔分数为8%La、18%Nd、6%Bi的TiO2薄膜具有较优异的变色性能,单独掺杂变色效果的顺序是6%Bi<8%La<18%Nd。La、Nd、Bi共掺杂锐钛矿型TiO2仍然具有很高的非晶化程度,且当掺杂摩尔比La:Nd:Bi=4:10:2时,取得薄膜最佳循环伏安特性,掺杂TiO2非晶化程度最高。     

La、Nd、Bi共掺杂制备TiO_2电致变色薄膜及其性能研究（英文）

为了提高TiO_2薄膜的光学属性和着色效率,采用溶胶-凝胶工艺,以钛酸丁酯为前驱体在ITO导电玻璃基片表面制备了La、Nd、Bi共掺杂TiO 2薄膜。采用XRD、UV-vis和化学工作站等手段研究了TiO 2薄膜的结构和表面的光学和电致变色性能。结果表明:在400、500和600℃热处理的二氧化钛干凝胶中形成锐钛矿型二氧化钛,且热处理温度越高,晶体发育越完整。La、Nd、Bi掺杂TiO 2增加了TiO 2八面体的排列无序性,导致非晶化程度提高。体积分数为12%的钛酸丁酯相应制备的薄膜具有优良的电致变色性能。500℃热处理的TiO 2薄膜电致变色性能最为优异。实验进行了La、Nd、Bi单独掺杂TiO 2薄膜的性能分析,单独掺杂摩尔分数为8%La、18%Nd、6%Bi的TiO 2薄膜具有较优异的变色性能,单独掺杂变色效果的顺序是6%Bi8%La18%Nd。La、Nd、Bi共掺杂锐钛矿型TiO 2仍然具有很高的非晶化程度,且当掺杂摩尔比La:Nd:Bi=4:10:2时,取得薄膜最佳循环伏安特性,掺杂TiO 2非晶化程度最高。     

Ti／TiO2-Pt修饰电极的制备及电催化性能研究

为了提高Ti／TiO2电极的催化性能，采用阳极氧化法在钛基体上制备出具有纳米管状的多孔Ti／TiO2薄膜，在此膜上采用阴极电化学沉积方法沉积Pt来制备Ti／TiO2-Pt修饰电极。用XRD，FESEM分析了沉积前后成分、晶相结构以及表面形貌的变化。结果表明：Pt优先沉积在Ti／TiO2管口以及管边缘处。用循环伏安曲线和极化曲线分析表明，沉积Pt的Ti／TiO2电极其电催化性能得到了明显改善。     

掺杂锌提高TiO2光催化薄膜的杀菌功能

采用溶胶-凝胶法,利用旋涂技术,以钠钙硅酸盐玻璃为基片制备了掺杂锌的TiO2薄膜,并研究了醋酸锌含量及热处理温度对二氧化钛薄膜光催化性和杀菌性能的影响.掺杂锌提高了甲基橙在紫外线照射下的光催化降解效率,也改进了对大肠杆菌的杀菌能力.利用AFM观察了掺杂锌TiO2薄膜的形貌和粗糙度.掺杂锌量为4%,在550℃下热处理的4层TiO2薄膜具有较高的性能.     

沉积温度对NiCrAlY/Ag复合薄膜结构及性能的影响

目的改善GH4169合金的表面性能,制备摩擦学性能优良的复合薄膜。方法采用离子源辅助直流磁控溅射技术制备NiCrAlY/Ag复合薄膜,研究沉积温度分别为60、120、180℃对薄膜结构和性能的影响。利用能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)进行薄膜元素成分含量、表面形貌、截面形貌、粗糙度和相结构的检测。采用纳米压痕仪、划痕法、球-盘式摩擦磨损试验机对薄膜的硬度、结合力、摩擦磨损性能进行分析。结果 NiCrAlY/Ag复合薄膜的表面致密度、晶粒尺寸以及表面粗糙度随沉积温度的升高而增大,物相组成主要为Ni3Al、Ag和Cr,薄膜的硬度在5.67～6.41GPa之间。复合薄膜的膜/基结合力随沉积温度的增加而降低,其中沉积温度为60℃时的膜基结合力最佳(33.1N),并且在此沉积温度下的复合薄膜具有最佳的室温摩擦学性能,其平均摩擦系数为0.24,磨损率为3.52×10–5 mm3/(N·m),磨损机制为氧化磨损和磨粒磨损。结论沉积温度对NiCrAlY/Ag复合薄膜的结构性能影响显著,当沉积温度为60℃时,薄膜综合性能最好。     

TiNi合金表面TiO2薄膜的制备及光充电性能

采用热氧化方法在TiNi合金表面制备了TiO2薄膜，并考察了TiO2／TiNi电极在KOH溶液中的光电化学性能。结果表明，TiNi贮氢合金表面形成的TiO2薄膜为金红石型，结晶度随氧化温度升高逐渐增大；TiO2薄膜结构、光电流和界面阻抗之间存在良好的相关性，700℃制备的TiO2薄膜光响应电流最大，电极阻抗谱与镍氢电池体系合金负极阻抗特征相似，高频区半圆对应于吸附氢的形成，而低频区Warburg线性关系则反映了氢在电极中的固态扩散过程；在光照射下具有特殊的光充电贮氢性能，放电容量从暗态时的5mAh／g提高至光照时的15mAh／g，对光充电反应机理作了初步分析。     

Ag-TiO_2复合薄膜的低温制备及其性能

采用溶胶-凝胶工艺制备掺银锐钛矿型TiO2溶胶,通过浸渍提拉法在载玻片表面涂膜,并在较低温度下进行热处理(250℃),获得Ag-TiO2复合薄膜。考察热处理温度、掺银量等影响因素,研究复合薄膜的光学性能、光催化性能和抗菌性能,并利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)等分析测试手段进行表征。结果表明:随热处理温度的升高,TiO2的结晶度提高,并在500℃逐渐由锐钛矿型向金红石型转变,复合薄膜表面的TiO2颗粒形貌由不规则形状依次转变为球形、方形等规则形状,当热处理温度为250℃时,复合薄膜具有较好的光催化活性;随着掺银量的提高,复合膜的光催化活性先增大后减小,当银含量为3at%～5at%时,复合薄膜具有较好的光催化活性及抗菌性能。