退火对TiO_2磁控溅射薄膜结构和光催化活性的影响

采用磁控反应溅射制备了纯TiO_2薄膜和Fe掺杂的TiO_2薄膜,研究了退火对2种TiO_2薄膜结构和光催化活性的影响.退火前TiO_2薄膜与基体结合良好,退火后薄膜发生了开裂,薄膜与基体的结合变差.TiO_2薄膜在700℃以下退火后仍保持着锐钛矿型晶体结构,但衍射峰的强度有明显的增强,说明组成薄膜的晶粒在退火过程中长大;当退火温度高于800℃时,发生了从锐钛矿向金红石型的转变.退火后TiO_2薄膜的紫外可见光透射率有较大辐度的下降;甲基橙溶液的光催化降解速率随着退火温度升高而下降.     

直流反应磁控溅射制备二氧化钛薄膜的光催化性研究

在磁控溅射器中用钛板作阴极 ,采用直流反应磁控溅射在玻璃基板上制备二氧化钛薄膜 ,溅射气体为氧、氩混合气体 ,O2 与Ar比例为 1∶2 ,溅射总气压范围为 0 5～ 6 65Pa ,溅射时基板温度范围为 1 0 0～ 40 0℃ ,薄膜厚度范围为 1 4 0～ 1 1 0 0nm。XRD结果显示薄膜具有纯锐钛矿结构或锐钛矿和金红石的混合结构。在高的基板温度和适宜的溅射总气压下制备的薄膜以及厚度较厚的薄膜在紫外光照射后 ,有较好的光催化性     

钠离子对TiO_2薄膜结构及其光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶浸渍提拉法在不同玻璃基板上制备TiO2薄膜,并通过降解浸渍在薄膜表面的甲基蓝来评价其光催化活性。利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱等研究了晶型、表面元素分析和光吸收性能。并采用平行电极法测定TiO2薄膜的光电流,研究了薄膜表面载流子的复合情况。结果表明,薄膜的催化性能主要与基板热扩散到薄膜中的Na+和晶相相关。Na+抑制锐钛矿相TiO2的形成,并且在一定条件下促进由锐钛矿向金红石相的转变。Na+的扩散对TiO2晶粒尺寸影响不大。重要的是,扩散至薄膜的Na+不仅影响TiO2薄膜的晶相转变,而且成为光生电子与空穴的复合中心,同时影响其光催化活性。     

磁控溅射制备非晶态TiO2-V薄膜的光催化性能研究

采用磁控溅射方法,在玻璃基片上制备v掺杂非晶态TiO2薄膜,研究了射频掺杂功率、基片温度以及薄膜厚度等因素对薄膜光催化性能的影响.x射线衍射(XRD)及x光电子能谱(XPs)分析表明:薄膜为非晶态,薄膜主要成分为钛(Ti)和钒(V),其比例为8.7:l.光催化降解10mg/L的亚甲基蓝溶液实验表明:随着薄膜厚度的增加,光催化降解率递增,当厚度达129nm时,薄膜对亚甲基蓝的降解率为83.36%.     

Al2O3/TiO2复合光催化薄膜的制备、表征及性能研究

近年来,二氧化钛光催化技术正成为光化学、能源、环境以及材料等领域的研究热点。作为一种新型的环境净化材料,TiO_2光催化剂可广泛应用于污水处理、空气净化、抗菌除臭、表面防污、自清洁等方面,目前,TiO_2光催化剂的固定化及其光催化活性的改善是 TiO_2光催化材料设计、开发和应用中急需解决的问题。本文利用阳极氧化和电沉积技术,在铝合金表面成功地制备出具有较好光催化活性的 Al_2O_3/TiO_2复合薄膜。系统研究了复合薄膜的制备工艺;表征了复合薄膜的形貌、结构、成分以及光谱特性;详细分析了复合薄膜的光催化性能,并对这种特殊的复合薄膜形成机理进行了探讨。研究结果表明:电沉积液温度在薄膜制备过程中是最重要的影响因素,合理地控制沉积过程中的工艺参数可得到具有最佳表面质量和光催化性能的 Al_2O_3/TiO_2复合薄膜,H_2SO_4-Al_2O_3/TiO_2复合薄膜经热处理,表面有锐钛矿结构 TiO_2生成,TiO_2的晶粒尺寸在纳米量级;TiO_2在加热过程中主要发生表面吸附水和吸附有机物的脱附、结晶水的失去及非晶相的晶化三种变化,且 TiO_2由无定形结构向锐钛矿晶体结构转变的温度为425℃左右;三种类型 Al_2O_3/TiO_2复合薄膜的表面形貌存在较大差异,这主要归因于三种铝阳极氧化膜的膜厚及表面微孔结构的不同;三种类型的复合薄膜均具有紫外光光催化活性;通过 Fe 离子掺杂改性以及萘酚蓝黑染料敏化处理后,复合薄膜的光催化性能可得到明显地改善;由薄膜形成机理的分析可知,TiO_2主要通过交流电沉积过程中的阴极反应沉积于铝阳极氧化膜微孔处和表面上。     

直流反应磁控溅射制备二氧化钛薄膜的光催化性研究

在磁控溅器中用钛板作阴极,采用直流反应磁控溅射在玻璃基板上制备二氧化钛薄膜,溅射气体为氧、氩混合气体,Ｏ２与Ａｒ比例为１：２,溅总气压范围为０．５－６．６５Ｐａ,溅射时基板温度范围为１００－４００℃,薄膜厚度范围为１４０－１１００ｎｍ。     

中频反应磁控溅射TiO2薄膜对敌敌畏的光催化降解性能

作利用中频反应磁控溅射技术制备了厚度低于400nm的TiO2薄膜，并对其在紫外线作用下对敌敌畏(DDVP)的光催化降解性能进行了系统的研究。实验结果显示：敌敌畏的降解速率与光照时间和紫外辐照强度成正比，在TiO2薄膜催化下，125W紫外灯辐照4h后降解率可达97％。300℃下退火处理有利于提高薄膜的催化能力。薄膜厚度的增加亦可提高其催化能力。     

磁控溅射制备TiO2薄膜的抗凝血性能

用射频磁控溅射法在生物玻璃基片上沉积TiO2薄膜.通过研究基片温度和热处理对薄膜表面抗凝血性能的影响,比较了基片沉积薄膜前后抗凝血性能的变化,结果发现,在基片温度为500℃制得的TiO2薄膜的抗凝血性能较好,而导致薄膜表面抗凝血性能变化的主要原因在于薄膜表面能、表面结构和形貌的变化.     

射频磁控溅射制备TiO2-xNx薄膜及其光催化特性研究

利用射频磁控溅射在玻璃衬底上制备了透明TiO2 和 TiO2-x Nx 薄膜样品,通过 X 射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)及 UV Vis分光光度计等测试手段表征了样品的结构、形貌和光催化性能。结果表明制备的薄膜为锐钛矿相结构。随着 N2/Ar气流比的增大薄膜样品出现新的物相,吸收光谱向可见光方向展宽,在N2/Ar流量比为 3∶100 时,制备的薄膜在可见光区具有很好的光催化性能。     

氧氩流量比对ZnO薄膜的微结构及其发光特性的影响

在室温下,利用射频磁控反应溅射法分别在硅片和石英玻璃上制备ZnO薄膜。通过控制O2/Ar流量比,研究O2/Ar流量比对ZnO薄膜的微结构、表面形貌及其光致发光特性的影响。X射线衍射仪和原子力显微镜结果显示,当O2/Ar流量比为3∶4时,所得薄膜结晶度最佳,表面粗糙度为0.725 nm;荧光光谱显示,ZnO薄膜在波长407 nm附近出现紫光发光峰,该发光峰源于氧空位浅施主能级到价带顶的电子跃迁,发射强度随O2/Ar流量比的增加先减小后增加。     

Ar流量对磁控溅射制备Al掺杂ZnO薄膜的影响

Al掺杂ZnO(AZO)具有电导率高、光学透射率高的优点,且原料来源丰富、制备成本低廉,被认为是最有应用潜力的透明导电薄膜.本文利用射频磁控溅射制备30 cm×30 cm尺寸大面积AZO薄膜,研究了气压恒定时,Ar流量对薄膜晶粒生长机制、电学和光学性能的影响.结果表明,AZO薄膜晶粒均表现出垂直基片方向的c轴择优取向生...     

Magnetron sputtering of a vanadium-diboride target in Ar+N2 gaseous mixtures

The structure and composition of nanostructured multilayer V-B-N films, deposited by high-frequency magnetron sputtering of a composite VB₂ target in a gaseous mixture of argon and nitrogen, were studied by means of electron spectroscopy, X-ray diffraction and secondary ion mass-spectroscopy. The influence of the percentage ratio of nitrogen on the process of formation of films was investigated. On high-frequency reactive magnetron sputtering the composition of a superficial layer of a target changes. The influence of this change on structure and composition of coverings was described. The method of synthesis of multilayer films of borides and nitrides of vanadium is offered. Formation mechanisms of boride and nitride films are discussed.     

溅射气氛对所制备PST/Si薄膜性能的影响

采用高频磁控溅射法制备了Si基(Pb1-xSrx)TiO3系铁电薄膜(以下简称PST/Si)。实验表明,合适的Ar、O2分压比,能保证溅射时挥发出的Pb及时与补充的O离子得以充分化合,确保制备所需成份的PST薄膜。O2分压过高,Au电极中将有大量的O离子严重渗透,从而使PST薄膜介电损耗增加并降低其极化能力。实验中Ar、O2比为5∶1的PST/Si样品性能较好,其介电损耗约在0.12~0.21之间,热释电系数约为2.35×10-2μC/cm2K。     

TiO2/石墨烯复合材料的制备及其光催化性能

本文以氧化石墨烯和钛酸丁酯为原料,利用水热法一步制备了TiO2/石墨烯复合光催化材料,研究了氧化石墨烯用量、反应温度、反应时间对TiO2/石墨烯复合材料光催化活性的影响。采用XRD,SEM,TEM和氮气吸附-脱附实验(BET)对复合光催化材料的物相、颗粒粒径、形貌及比表面积进行了表征。结果表明,本实验最佳条件是:氧化石墨烯1mg,制备温度为180℃,反应时间为16 h。产物中的TiO2为锐钛矿晶型,其平均粒径约为18 nm。复合材料的比表面积为170m2/g,平均孔径为12.45 nm。在可见光照射(λ>420nm)下以TiO2/石墨烯为光催化剂对有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)进行光催化降解,其光催化活性明显高于相同条件下制备的TiO2。     

磁控溅射TiN/Cu-Zn纳米多层膜腐蚀和抗菌性能研究

采用双靶磁控溅射的方法在不锈钢表面沉积了TiN/Cu-Zn纳米多层膜,研究了多层结构对膜层耐腐蚀性能和抗菌性能的影响,以及表面腐蚀与抗菌的关系。结果表明,Cu-Zn层比较薄时,膜层的耐腐蚀性能比较好,随着Cu-Zn层厚度的增加耐腐蚀性能显著下降。Cu-Zn层薄时,膜层抗菌性能对TiN层厚度较为敏感;而当Cu-Zn层较厚时,抗菌性能对TiN层厚度不敏感,均具有较好的抗菌性能。存在合适的多层结构,如TiN层厚度为3.3~5nm左右,Cu-Zn层厚度约为4nm时,使得膜层具有良好的抗菌性能和耐腐蚀性能。     

沉积条件和表面改性对磁控溅射法制备TiO2薄膜性能的影响

TiO2薄膜具有许多独特的性能，作为一种令人满意的材料被应用于诸多领域。磁控溅射作为制备这种多功能薄膜的一种主要方法，也越来越引起人们的关注。TiO2薄膜的结构和性能是由沉积条件决定的。通过改变沉积速度、溅射气体、靶温度、退火过程以及采用其它溅射技术，可以得到金红石、锐钛矿或是非晶的TiO2膜，同时具有不同的光催化、光学及电学性能，能够满足不同应用领域的需要。同时，表面改性可以克服TiO2薄膜的应用局限性，使之具有更佳的使用性能。     

纳米晶体Ti表面磁控溅射CN_x/SiC双层薄膜的干摩擦磨损性能

采用室温磁控溅射技术在纳米晶体钛表面制备出CNx/SiC双层薄膜,SiC为中间层。研究了CNx薄膜的纳米压痕行为和摩擦磨损性能。试验结果表明:CNx薄膜的纳米硬度、杨氏弹性模量、硬度与弹性模量比值分别为8.03GPa,55.0GPa和0.146;在200g载荷、氮化硅球(半径为2mm)为对摩件、大气干摩擦条件下,CNx薄膜的磨损速率为10-6mm3m-1N-1级,摩擦系数约为0.159,磨损后薄膜未出现裂纹和剥落。分析表明,摩擦系数和摩擦化学有关,良好的抗磨性能和硬度与弹性模量比值较之是相一致的。     

Synthesis,Characterization and Photocatalytic Activity of TiO_2 Film/Bi_2O_3 Microgrid Heterojunction

TiO2 film modified by Bi2O3 microgrid array was successfully fabricated by using a microsphere lithography method.The structure and morphology of TiO2 film,Bi2O3 film and TiO2 film/Bi2O3 microgrid heterojunction were characterized through X-ray diffraction,atomic force microscopy and scanning electron microscopy.The optical transmittance spectra and the photocatalytic degradation capacity of these samples to rhodamine B were determined via ultraviolet-visible spectroscopy.The results indicated that the coupled system showed higher photocatalytic activity than pure TiO2 and Bi2O3 films under xenon lamp irradiation.The enhancement of the photocatalytic activity was ascribed to the special structure,which could improve the separation of photo-generated electrons and holes,enlarge the surface area and extend the response range of TiO2 film from ultraviolet to visible region.