Ni2+掺杂浓度对TiO2薄膜的制备及性能的影响

采用溶胶-凝胶法在石英(SiO2)衬底上制备了多层TiO2及Ni3+掺杂TiO2薄膜.利用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD),拉曼光谱(Raman)及紫外分光光度计(UV-Vis)对薄膜样品进行结构性能表征.实验结果表明,在400℃下退火3h得到的TiO2薄膜均为锐钛矿相,Ni2+的掺杂对退火处理TiO2薄膜...     

Fe3+掺杂TiO2纳米晶溶胶的制备及性能

采用sol-gel法制备了Fe3+掺杂锐钛矿型TiO2纳米晶溶胶。对溶胶的物相结构和粒度分布进行了分析,并考察了薄膜的UV-Vis吸收光谱及溶胶的光催化性能。结果表明:Fe3+掺杂可提供杂质能级抑制电子与空穴的复合,且对TiO2溶胶粒子具有细化作用,因此TiO2溶胶的光催化活性提高,比未掺杂时最大提高了近30%。但Fe3+掺杂过多可能成为电子与空穴复合的中心,导致TiO2溶胶的光催化活性降低。r(Fe:Ti)的最佳范围为0.25~0.50。     

In2O3：Sn和ZnO：Al透明导电薄膜的结构及其导电机制

基于对锡掺杂三氧化铟(Sn-doped In2O3,简称ITO)和铝掺杂氧化锌(Al-doped ZnO,简称ZAO)薄膜退火前后XRD数据的分析,研究了薄膜晶格常数畸变的原因,同时讨论了ITO和ZAO薄膜的导电机制.结果表明,低温沉积ITO薄膜的晶格膨胀来源于Sn2+对In3-的替换,导电电子则由氧缺位提供;高温在位制备和退火处理后薄膜的晶格收缩来源于Sn4+对In3+的替换,导电电子则主要由Sn4+取代In3+后提供.低温ZAO薄膜的晶格畸变来源于薄膜中的残余应力,导电电子的来源则同高温在位和退火处理后的薄膜一致,即由Al3+对Zn2+的替换和氧缺位两者共同提供     

In_2O_3∶Sn和ZnO∶Al透明导电薄膜的结构及其导电机制

基于对锡掺杂三氧化铟 ( Sn- doped In2 O3,简称 ITO)和铝掺杂氧化锌 ( Al- doped Zn O,简称 ZAO)薄膜退火前后 XRD数据的分析 ,研究了薄膜晶格常数畸变的原因 ,同时讨论了 ITO和ZAO薄膜的导电机制 .结果表明 ,低温沉积 ITO薄膜的晶格膨胀来源于 Sn2 +对 In3-的替换 ,导电电子则由氧缺位提供 ;高温在位制备和退火处理后薄膜的晶格收缩来源于 Sn4 + 对 In3+ 的替换 ,导电电子则主要由 Sn4 + 取代 In3+ 后提供 .低温 ZAO薄膜的晶格畸变来源于薄膜中的残余应力 ,导电电子的来源则同高温在位和退火处理后的薄膜一致 ,即由 Al3+ 对 Zn2 + 的替换和氧缺位两者     

金属离子掺杂纳米TiO2薄膜光阳极的性能研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备TiO2多孔薄膜,掺杂不同功函数的金属离子制备M-TiO2纳米薄膜电极,XRD、AFM,UV-Vis检测M-TiO2结构、形貌和性能.结果表明:掺杂摩尔分数2%的金属离子没有改变TiO2的晶格结构,但其吸收峰在可见光区都发生明显的红移,禁带宽度降低,掺杂后的M-TiO2电极比没有掺杂的T...     

ZnO薄膜的丙酮气敏特性研究

用直流磁控反应溅射法,分别在Si(111)基片及Al2O3陶瓷基片上制备了ZnO薄膜,并进行TiO2、SnO2、Al2O3或CuO的掺杂和退火处理。用XRD分析了退火前后晶型的变化,利用气敏测试系统对各样品进行了气敏特性测试。结果表明:经过700℃退火后的样品,在最佳工作温度为220℃时,对丙酮有很好的选择性和很高的灵敏度(34.794)。掺杂TiO2或SnO2,可提高ZnO薄膜传感器对丙酮的灵敏度(57.963)。     

溶胶-凝胶法制备Al3+掺杂ZnO薄膜的结构和光学性能

采用无机盐溶胶-凝胶方法在载玻片衬底上制备了ZnO:Al薄膜,利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见光透射光谱(UV-Vis transmittance spectrum)和扫描电镜(SEM)研究了退火温度和Al3+掺杂浓度对ZnO:Al薄膜结构和光学性能的影响.结果表明,随退火温度的升高或进行适当浓度的Al3+掺杂,可...     

掺杂过渡金属氧化物对ZnO-B_2O_3-SiO_2玻璃的改性研究

采用高温熔融和过渡金属氧化物掺杂的方法,制备了掺杂不同过渡金属氧化物(Sb2O3、TiO2、CeO2、MnO2)的ZnO-B2O3-SiO2无铅玻璃。研究了所制玻璃的物理化学性能。结果表明:掺杂过渡金属氧化物后,ZnO-B2O3-SiO2玻璃的结构和封接性能得到较大改善,玻璃的耐水性提高1.5～2.0倍,线膨胀系数从60×10–7/℃降至40×10–7/℃。     

纳米TiO_2太阳能电池电极修饰研究进展

综述了近年来国内外在TiO2太阳能电池电极修饰技术方面的研究成果,重点介绍了有关纳米TiO2薄膜电极和TiO2纳米管电极修饰技术的研究进展,包括半导体复合掺杂、过渡金属离子掺杂、非金属离子掺杂、导电高聚物掺杂和贵金属沉积掺杂等。并对该工作和今后的研究问题进行了总结和展望。     

铁、镧共掺杂纳米TiO2可见光催化性能研究

通过溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了铁、镧共掺杂纳米TiO2,采用X线衍射仪(XRD)、X线光电子能谱(XPS)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和荧光分光光度计(FL)等测试手段对样品进行表征。结果表明,500℃煅烧后的掺杂TiO2均呈锐钛矿型,平均粒径为6.1nm,掺杂抑制了TiO2粒径的长大,掺杂的Fe3+、La3+能有效进入TiO2晶格。掺杂使TiO2的吸收带边红移且在可见光区的光吸收增强,样品的荧光强度越小,催化效果越好。可见光光催化降解甲基橙实验结果表明,可见光照射5h,最佳共掺杂的0.01%Fe/0.6%La-TiO2对甲基橙的降解率达40.7%。     

Ti-O化合物制备TiO2薄膜热处理及透射率研究

采用离子束辅助蒸发,以TiO2,Ti3O5,Ti2O3为膜料,制备了具有良好光学透射性的TiO2薄膜.结果分析表明,所制备出的TiO2薄膜均为非晶态结构,退火后薄膜发生晶化均具有明显的(101)择优取向;晶化的程度和退火温度的高低有关;退火处理之后以TiO2,Ti3O5为膜料制备的薄膜透射率下降,而以Ti2O3为膜料的上升;膜料不同对氧的需求量不同:以TiO2,Ti3O5为膜料制备薄膜所需氧量,远小于以Ti2O3为膜料所需氧量,氧流量过多降低了薄膜的透射性能,且随氧流量的不同,薄膜的透射率曲线均发生偏移,膜料不同偏移度也不同.     

sol-gel法制备纳米TiO_2-SiO_2宽带高增透膜

通过模拟计算设计出一种透射比为99%、包含一层TiO2薄膜和一层SiO2薄膜的宽带高增透膜。两层薄膜均由溶胶-凝胶法制得并采用提拉法成形于玻璃基片上。对增透膜样品的透射比、表面形貌、膜厚等进行了表征,考察了提拉速度、退火温度、催化条件等对其透射比、表面均匀性的影响。结果表明:增透膜的使用提高了玻璃基片的透射比;当提拉速度为9cm/min,增透膜厚约为255nm时,基片在400～800nm波段的透射比提高了7%。控制退火温度,可以使增透膜在某些波段的透射比增强。增透膜样品的表面均匀性良好,室温下膜层的均方根表面粗糙度(RMS)为1.682,平均粗糙度(RA)为1.208,在550℃的温度以下,随着退火温度升高,表面粗糙度降低。     

Preparation of erbium ion-doped TiO2 films and the study of their photocatalytic activity under simulated solar light

A series of erbium ion-doped TiO₂ (Er³⁺-TiO₂) films were prepared by a sol-gel dip/spin coating method, and the effect of the dosage of erbium ion (0-2.0 mol%), the films coating layers (1-5 layers), and calcination temperature (400-700℃) on the film structure and photocatalytic activity were investigated in detail. The films were characterized by means of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), thermal analysis (TG-DTG) and UV-Vis diffusive reflectance spectra (DRS). The results showed that the films were composed of anatase, and no other TiO₂ phases (rutile and brookite). With the increase of the erbium ion dosage, the crystal size decreased. Erbium ion doping could enhance the thermal stability of TiO₂ and inhibit the increase of the crystallite size. Meanwhile doping of erbium ions gave rise to three typical absorption peaks within the range of visible light (400-700 nm), locating at 490, 523, and 654 nm, attributed to the transition of 4f electrons. The higher calcination temperature led to higher crystallinity and bigger crystal grains. The photocatalytic performance of the films was evaluated by degradation of methyl orange solution under simulated solar light. The highest quality film we prepared was with 4 layers, 1.0 mol% dosage of erbium ion, and the calcination temperature of 500℃. With this film, the degradation percentage of 7.8 mg/L methyl orange solution was up to 53.3% under simulated solar light after 6 h photoreaction.     

以低价态钛氧化物制备TiO2薄膜研究

试验以Ti2O3,Ti3O5和TiO2作为初始膜料,在ZZS700-6/G型真空镀膜机上采用O2-离子束辅助蒸发制备氧化钛薄膜.用XRD检测方法确定各种膜料和薄膜的相成分,并全面地分析了各种膜料的蒸发特性和薄膜;用分光光度计测量薄膜的透射率,并分析薄膜的光学性能.试验表明,在采用Ti2O3,Ti3O5和TiO2作为蒸发制备氧化钛薄膜时,钛的氧化物中存在Ti3O5固态同一蒸发相;各种膜料在蒸发时,发生分解,熔池中的物质成分逐渐转变成同一蒸发相成分,最终完全转变成同一蒸发相.     

退火对Pt/TiO2肖特基二极管结构及电学性能的影响

以硅为衬底,采用射频磁控溅射技术制备了TiO2薄膜,利用扫描电子显微镜及拉曼光谱对退火前后的TiO2进行表征与结构分析.结果表明,退火后的TiO2具有良好的结晶特性,且呈锐钛矿结构.在此薄膜工艺条件下,以TiO2为半导体层在玻璃基底上制备了Al/TiO2/Pt肖特基二极管,并在153～433 K温度范围内对其进行了I-V测试,得到以下结果:在整个温度范围内,A1/TiO2/Pt肖特基二极管均表现出良好的整流特性;其理想因子随温度升高而降低,势垒高度随温度升高而升高;在433 K下,理想因子为1.31,势垒高度为0.73,表明此肖特基二极管已接近理想的肖特基二极管.     

CdS微晶掺杂TiO2—SiO2复合薄膜的非线性光学特性

采用溶胶－凝胶方法在普通的载玻片上制备了ＣｄＳ微晶掺杂的ＴｉＯ２－ＳｉＯ２复合薄膜。用正硅酸乙酯、钛酸丁酯、醋酸镉作原料，比较了硫脲和硫化乙氨的硫化作用。不同热处理温度、时间的吸收光谱表明，薄膜中存在着量子尺寸效应。采用Ｚ－Ｓｃａｎ技术测量了薄膜的非线性吸收及非线性折射率。