不同掺铁方式对TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶凝胶工艺在普通玻璃表面制备出表面掺铁与体相掺铁的TiO2 薄膜。运用SEM ,XRD和AES等技术研究了复合薄膜的表面特征。以光催化降解甲基橙溶液为模型反应 ,表征薄膜的光催化活性。结果表明 :体相掺铁时 ,薄膜的最佳n(Fe) /n(Ti)为 0 .12 %;表面掺铁时 ,薄膜的最佳n(Fe) /n(Ti)为 1.5 %。表面掺铁薄膜的最佳光催化表观速率常数比体相掺铁的最佳值要高 1.5倍。并从载流子分离效率等方面进行了机理探讨。     

掺锑SnO2薄膜电学性能及热应力的研究

采用热喷涂法制备掺锑SnO2电热膜，研究退火对不同衬底膜电学性能和热应力状态的影响。结果表明，600℃退火可使硼硅玻璃衬底膜的电学性能稳定性增强，退火温度对石英衬底膜的电学稳定性影响不大，但可使热应力降低。     

SnO2掺杂TiO2静电自组装薄膜的制备及性能

采用静电自组装工艺在石英衬底上制备了SnO2掺杂的TiO2薄膜,利用原子力显微镜(AFM),X射线光电子能谱(XPS),紫外可见分光光度计(UV-Vis)表征了薄膜的微结构及性能。薄膜的吸收光谱及光催化实验结果表明,SnO2掺杂可以明显改善薄膜的光吸收,提高TiO2薄膜的光催化性能。     

Ag-TiO2/SnO2纳米薄膜的制备及其光催化降解罗丹明B的性能

以光还原法沉积Ag修饰TiO2/SnO2,制各Ag-TiO2/SnO2纳米薄膜,讨论紫外光照时间、光照强度、AgNO3浓度等工艺条件对光催化活性的影响.用XRD和SEM对薄膜的结构、表面形貌和化学组成进行表征,以罗丹明B为模拟污染物对光催化性能进行测定.结果表明,最佳条件下制备的Ag-TiO2/SnO2薄膜,Ag担载量为0.51%(at%),Ag簇直径在30～90 nm之间.薄膜具有较高的光催化活性,对罗丹明B的降解率是修饰前TiO2/SnO2薄膜的1.92倍,是相同质量TiO2/ITO薄膜的2.54倍.催化活性的提高,源于反应机制的改变.薄膜中Ag-TiO2异质结的引入,一方面进一步促使光生电荷分离,另一方面加速了氧气与激发电子的还原反应.     

射频磁控溅射方法制备掺氮TiO2薄膜及其结构和亲水性研究

本文采用磁控溅射方法制备掺氮TiO2薄膜。将TiO2作为靶材,通以N2/Ar混合气体来精确控制N的掺杂量。为改善掺氮TiO2薄膜的性能,首先将试样放于退火炉中退火,退火温度范围为300-600℃;再将试样放于黑暗处一段时间;最后用可见光（visible-light, VIS）照射。采用扫描电子显微镜（Scanning electron microscopy, SEM）观察薄膜的表面形貌,结果表明,颗粒尺寸随退火温度升高而增大。采用X射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectroscopy, XPS）研究薄膜的化学成分,结果表明,薄膜中生成了N-Ti-O (β-N)和羟基,这可能是因为N掺杂入TiOx晶格引起的;且羟基含量随退火温度升高而增加,使得基片有更好的亲水性。采用X射线衍射（X-ray diffraction, XRD）研究薄膜的晶体结构,结果表明,退火后非晶薄膜转变为晶态。采用接触角仪测试薄膜的亲水性,结果表明,水接触角随退火温度升高而减小,这可能是由于颗粒尺寸和羟基含量的改变造成的。亲水性也受避光储存时间的影响,实验结果表明,随着储存时间的增加,水接触角增加。可见光照射实验表明,可见光照射后薄膜的亲水性增加。     

掺银TiO2复合薄膜的制备和光催化性能的研究

研究了通过ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺在普通玻璃表面制备均匀透明的掺银锐钛矿型ＴｉＯ２光催化复合薄膜。研究表明：ＴｉＯ２复合薄膜由ＴｉＯ２球形颗粒组成,其颗粒大小在５０ｎｍ～１００ｎｍ;薄膜的厚度每镀一次增加约０．０９μｍ;薄膜中出现的锐钛矿在（１０１）面具有一定的择优取向。甲基橙水溶液的光催化降解实验表明：掺银ＴｉＯ２复合薄膜的表观降解速率常数明显高于未掺银ＴｉＯ２薄膜的表现降解速率常数,这为进一步提高ＴｉＯ２薄膜的光催化活性开辟了新的途径。     

退火处理对SnO2：Sb薄膜结构和光致发光性质的影响

用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备出SnO2：Sb薄膜，研究了不同掺杂和退火对薄膜结构的影响。制备薄膜是具有纯氧化锡四方金红石结构的多晶膜薄，晶粒生长的择优取向为（110）。室温下光致发光测量首次观测到392nm附近存在紫外-紫光发射，并对SnO2：Sb的光致发光机制进行了探索性研究。     

掺银TiO_2复合薄膜的制备和光催化性能的研究

研究了通过 sol- gel工艺在普通玻璃表面制备均匀透明的掺银锐钛矿型 Ti O2 光催化复合薄膜。研究表明 :Ti O2 复合薄膜由 Ti O2 球形颗粒组成 ,其颗粒大小在 5 0 nm～ 10 0 nm;薄膜的厚度每镀一次增加约 0 .0 9μm;薄膜中出现的锐钛矿在 (10 1)面具有一定的择优取向。甲基橙水溶液的光催化降解实验表明 :掺银 Ti O2 复合薄膜的表观降解速率常数明显高于未掺银 Ti O2 薄膜的表观降解速率常数 ,这为进一步提高 Ti O2 薄膜的光催化活性开辟了新的途径。     

SnO2纳米粉体制备及其气敏性能研究

采用溶胶-凝胶法制备出尺寸小于100nm的SnO2纳米粉体，并采用XRD，TEM等手段对其进行表征，进而将粉体制成旁热式气敏元件测试其气敏性能。结果表明，粉体的尺寸随热处理温度的变化较大，所制气敏元件具有优良的气敏特性，响应恢复时间可以保证其正常使用，但功耗较大，灵敏度较高，尤其对甲烷有较高的灵敏度。     

Ag改性TiO2／SnO2纳米薄膜及光催化降解甲基橙的性能

以光还原沉积法对TiO2/SnO2薄膜进行Ag改性,制备Ag-TiO2/SnO2纳米薄膜,讨论紫外光照时间、光照强度、AgNjO3浓度等工艺条件埘光催化活性的影响.用XRD和SEM对薄膜的结构、表面形貌和化学组成进行表征,以甲基橙为模拟污染物对光催化性能进行测定.结果表明:在最佳条件下制备的Ag-TiO2/SnO2薄膜,Ag担载量为0.51%(摩尔分数),Ag簇直径在30～90 nm之间:薄膜具有较高的光催化活性,对甲基橙的降解率是修饰前TiO2/SnO2薄膜的2.02倍,是相同质量TiO2/ITO薄膜的3.30倍;催化活性的提高,源于反应机理的改变:薄膜中Ag-TiO2异质结的引入,一方面进一步促使光生电荷的分离,另一方面加速了氧气与激发电子的还原反应.     

SnO2导电薄膜性能研究

采用射频反应溅射法制备SnO2导电薄膜,用AFM、XRD、XPS研究了薄膜的结构与表面化学组成对导电性能的影响,同时分析了衬底温度对薄膜导电性能的影响.结果表明:采用射频反应溅射制备的SnO2薄膜是具有(211)择优取向的多晶结构氧空位导电的n型半导体,衬底温度对于SnO2薄膜的微观结构和表面组成影响巨大,在低温衬底下制备的SnO2薄膜具有最佳的导电性能.     

TiO2薄膜的椭圆偏振光谱研究

采用溶胶-凝胶工艺制备TiO2薄膜.XRD结果表明所制备TiO2薄膜为锐钛矿结构.场发射SEM结果显示TiO2薄膜致密、无裂纹,晶粒尺寸约为60～100 nm,单层薄膜厚度约为50 nm,且膜厚随着热处理温度的升高而增大.采用椭圆偏振光谱仪测试了薄膜的椭偏参数ψ、△与波长λ的色散关系,选用Cauchy模型对TiO2薄膜的折射率、消光系数和厚度进行了拟合.结果表明当波长大于800 nm时,TiO2薄膜的折射率在2.09～2.20左右,消光系数约为0.026.并对不同热处理温度下制备的TiO2薄膜光学常数及厚度进行了分析讨论.     

金属锑薄膜用作锂离子电池负极的研究

采用磁控溅射方法制备金属锑薄膜,并把它作为锂离子二次电池负极进行研究。研究发现,通过磁控溅射比较容易控制条件得到符合条件的锑薄膜,并且薄膜锑有较平的吸放锂平台。另外,不同厚度对锑薄膜的吸放锂性能有较显著的影响,较薄的锑薄膜有着更好的电化学吸放锂性能,经过15 个循环后其脱锂容量仍保持在400 mAh·g-1 以上。     

高致密CuO-SnO2陶瓷的液相烧结

利用无压烧结制备含CuO的SnO2高致密陶瓷材料.研究表明,CuO的掺杂对SnO2烧结致密度有很大的提高,烧结致密度与CuO添加量以及液相烧结工艺有着密切的关系,掺杂0.5%(摩尔分数)CuO的SnO2基陶瓷样品密度为6.88g·cm-3,相对密度达到98.97%,最佳的烧结温度为1250℃.其烧结机理为高温下生成共晶CuO-Cu2O液相大大促进了陶瓷体的烧结性能.     

高致密CuO-SnO2陶瓷的液相烧结

利用无压烧结制备含CuO的SnO2高致密陶瓷材料。研究表明，CuO的掺杂对SnO2烧结致密度有很大的提高，烧结致密度与CuO添加量以及液相烧结工艺有着密切的关系，掺杂0．5％（摩尔分数）CuO的SnO2基陶瓷样品密度为6.88g·cm^-3，相对密度达到98.97％，最佳的烧结温度为1250℃。其烧结机理为高温下生成共晶CuO—Cu2O液相大大促进了陶瓷体的烧结性能。     

ZnSe薄膜电沉积工艺条件的研究

采用电沉积方法制备了ZnSe薄膜,研究了电沉积工艺参数,包括镀液的主盐离子浓度、配合剂浓度、pH值及电流密度等对膜层的影响.通过正交试验对上述各参数进行优化,以寻求最佳的工艺条件,得到最佳制备条件为:电流密度6.0mA/cm2,柠檬酸钠14.71g,pH值3.5,Zn2 /SeO2-3浓度比200:1,温度65℃,时间8min.在此条件下制备了薄膜样品,并用扫描电镜、EDAX能谱仪对镀层进行了表征,其结构均匀致密,Zn/Se化学计量比为1/1.01.     

Ag／SnO2-La2O3-Bi2O3触头材料的研究

采用粉末冶金方法制备了新型银-稀土氧化物触头材料Ag／SnO2-La2O3-Bi2O3。利用扫描电镜（SEM）及能谱分析（EDS），对Ag／SnO2-La2O3-Bi2O3触头材料的显微组织进行了分析，并对其进行了通断能力、温升及侵蚀量的实验。新型材料Ag／SnO2-La2O3-Bi2O3通过了通断能力实验，与Ag／CdO相比平均温升相近，但侵蚀量仅约为Ag／CdO的2／3。由实验结果可知，此材料具有较好的物理、机械、电气性能及较低的成本，具有很好的应用前景和经济效益，有望成为一种可替代Ag／CdO的无毒新型触头材料。     

溶胶-凝胶法制备NiO薄膜

采用溶胶-凝胶技术制备了NiO薄膜,并利用热重分析法、X射线光电子光谱法、X射线衍射法对其进行分析,同时用紫外线光谱法研究了电致变色特性.实验结果表明溶胶-凝胶法是1种制备NiO薄膜的有效方法,薄膜的成分很大程度上取决于热处理的温度,450℃时电致变色的效率为最佳.     

Ga2O3薄膜材料氧敏性能的研究

实验以三氯化镓为原料,柠檬酸为络合剂,通过NH3·H2O调节pH值,得到透明稳定的前躯体溶胶,红外光谱分析表明上述溶胶在向凝胶转变过程中,发生镓与柠檬酸的络合,并在干燥过程中依靠氢键形成大分子聚合物.采用提拉涂覆溶胶-凝胶法在多晶氧化铝基片表面形成凝胶膜后,经800℃下热处理,凝胶膜转化为单斜相β-氧化镓陶瓷薄膜.重复镀膜和热处理及超声清洗过程8个～10个周期,最后在800℃下烧结,保温1h,得到粒径为50nm～100nm左右的多孔纳米薄膜.采用自制系统检测β-Ga2O3薄膜的氧敏性能,结果表明Fe掺杂的氧化镓薄膜材料,在400℃～800℃范围内,在理论空燃比附近,电阻突变幅度大于2个数量级,具有较高的灵敏度.