Ag/TiO2薄膜结构和光催化性能研究

采用溶胶-凝胶技术制备了Ag掺杂的TiO2薄膜.用XRD、氮吸附法、UV-VIS-NIR分光光度计以及XPS对Ag掺杂后TiO2薄膜结构的变化进行了分析;用分光光学法通过在紫外光照下分解亚甲基蓝的实验比较了TiO2薄膜与Ag/TiO2薄膜的光催化性能.结果发现,掺杂适量的Ag有助于TiO2薄膜光催化氧化性能的提高,原因在于:（1）Ag通过引入耗尽层提高了TiO2的电荷分离能力,并吸引空穴向薄膜表面移动,结果使薄膜表面空穴的浓度提高,薄膜光催化效率提高;（2）Ag减小了TiO2粒子的粒径,使TiO2禁带宽度增大,薄膜光催化氧化的能力提高;（3）Ag掺杂后,TiO2薄膜表面对-OH基和水的吸附增加,使光照后TiO2薄膜表面活性自由基·OH的浓度增加,空穴向薄膜所吸附物质的转移能力提高.     

TiO2-ZrO2复合薄膜的制备和摩擦学性能

以ZrOCl2@8H2O和TiCl4为原料,用溶胶-凝胶法制备了高取向的TiO2-ZrO2复合薄膜,研究了复合薄膜的组成结构、表面形貌和摩擦学性能结果表明,该复合薄膜均匀致密、具有四方ZrO2结构;复合薄膜具有良好的减摩抗磨性能.在0.5 N低负荷下,复合薄膜与AISI 52100钢和Si3N4对磨时的摩擦系数为0.14～0.20,耐磨寿命大于5000次.TiO2-ZrO2复合薄膜可用作特殊工况条件下的减摩抗磨保护性涂层.     

掺银SiO2透明抗菌薄膜的制备

本文用溶胶－凝胶法在玻璃基板上制备了掺银的ＳｉＯ２透明薄膜，研究了它对大肠杆菌的抗菌效果。结果表明，掺入极微量的银即可达到很高的灭菌率。     

溶胶—凝胶法制备TiO2—CeO2薄膜

本文报道了用溶胶－凝胶法制备TiO2-CeO2薄膜的工艺过程及所制备薄膜的性能，研究了在不同Ce/Ti比及催化条件下浸涂液的成膜能力，胶凝过程以及薄膜的物相和光学性能。结果表明，在浸涂液中加入水或碱会使浸涂液迅速凝胶，而加无机盐会促进老化过程。浸涂液的水解－凝胶过程对薄膜的透过率、表面形貌有显著影响，随Ce/Ti比增大，浸涂液的成膜能力变坏，而薄膜的紫外吸收增大。     

溶胶——凝胶TiO2制备透明激光全息薄膜的研究

溶胶-凝胶是制备新材料的一种很有用的方法。采用溶胶-凝胶方法在普通透明塑料基底上制备具有纳米结构的TiO2薄膜，用激光微雕模版将全息图案复合在该薄膜上制成透明激光全息薄膜。选择酸性催化TiO2溶胶，在烘道里以100℃左右的温度完成溶胶-凝胶，并注意控制其它相关的条件使至获得厚度的1-2um，折射率n=1.8的高反射低吸收的介质薄膜。对制得的溶胶-凝膜介质薄膜在模压机上施以2-4kg/cm^2的压力和100℃的温度，复制出由激光刻制的光删条纹。当有较大角度的入射光进入薄膜时，在不影响透明的同时整个薄膜展现完整的全息图象。     

Ag/TiO2光催化薄膜清除乙烯气体的研究

乙烯对果蔬的生长有积极的作用,它可以促进果蔬的成熟,使其变得香甜可口。但果蔬成熟后乙烯的存在又可以加速果蔬的熟化程度,使其变得脆弱、易腐烂。因此,清除乙烯将对果蔬保鲜产生积极的影响。本文采用溶胶一凝胶方法制备了TiO2及Ag／TiO2薄膜。利用气相色谱法通过在自制的反应器内进行检测清除乙烯的实验,比较了TiO2薄膜和Ag／TiO2薄膜的光催化清除乙烯性能。结果发现,TiO2薄膜有较好的光催化清除乙烯性能,掺杂适量的Ag后,Ag／TiO2薄膜有更好的清除乙烯性能。本文还用XRD、SEM对TiO2及Ag／TiO2薄膜的形貌、物相结构、颗粒尺寸进行了表征分析并对实验结果进行了讨论。     

TiO2光催化薄膜的XPS研究

利用ＴｉＯ２溶胶通过浸涂技术在钠钙玻璃表面制备了ＴｉＯ２光催化薄膜,根据Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）对薄膜进行了表征。结果表明,薄膜中除含有＋４价Ｔｉ的氧化物外,还有一定量的＋３和＋２价Ｔｉ的氧化物。结合有机基团燃烧的还原作用、玻璃中钠与钙离子的扩散和Ａｒ离子刻蚀,对这种现象作了讨论。Ｏｌｓ的高分辨谱比文献报道的更复杂。元素在薄膜内层的分布更均匀,从表面到内层,Ｏ和Ｔｉ元素的含量明显增加,而Ｃ、Ｎａ     

纳米TiO2薄膜的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法在玻璃衬底上制备了纳米TiO2薄膜.采用X射线衍射仪(XRD)、紫外可见一光谱(UV/vis)和原子力显微镜(AFM)对纳米TiO2进行表征.结果表明,经300～700℃退火得到的TiO2粉体呈锐钛矿相,经800℃退火得到了锐钛矿相与金红石相的混合晶相,经900℃退火完全转化为金红石相.薄膜表面粒子分布均匀,表面平均粗糙度为1.54nm,该薄膜具有较高的光催化活性,可直接用于光催化降解有机物等领域,具有广阔的应用前景.     

纳米TiO2薄膜光催化剂的制备及性能研究

以钛酸四丁酯作为前驱体,用溶胶一凝胶法,在玻璃载体上煅烧制备了纳米TiO2薄膜光催化剂,利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等表征技术研究了TiO2薄膜的形貌和特性,其光催化性能用4支20W紫外石英杀菌灯照射TiO2薄膜分解亚甲基兰染料溶液表征,结果表明,该催化剂具有锐钛班红石混合晶相和纳米花状结构,纳米TiO2薄膜的光催化能力随着镀膜层数的增加而增加。     

银钠米粒子/二氧化钛复合薄膜的溶胶凝胶法制备及其光学性质的研究

用溶胶凝胶法制备了含纳米级银粒子的TiO2 薄膜。对薄膜进行了XRD、TEM、XPS等测试 ,发现空气中 60 0 - 80 0℃热处理形成了含 4 - 4 5nm的Ag金属粒子的锐钛矿和金红石多晶薄膜。Ag微粒子随热处理温度升高而增长。这些薄膜在可见光区有一个较宽的吸收峰。     

银离子掺杂有机硅烷薄膜耐蚀和抗菌性能研究

为了制备具有抗菌特性和良好耐腐蚀性的不锈钢,通过溶胶-凝胶方法在乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂中加入银离子,得到含银有机硅烷水解溶液,并通过喷涂在不锈钢表面制备了抗菌、耐蚀的不锈钢抗菌膜层,研究了银离子的掺入工艺以及薄膜的抗菌性能和耐蚀性能.结果表明,银离子含量增加到3%以上时,样品的抗菌性能均增加到99.9%以上,不锈钢表面经过预氧化处理的略优于表面未经预氧化处理的薄膜.10?Cl3溶液点蚀试验表明,样品的点蚀率仅为相同条件下不锈钢的1/40.银离子掺杂的乙烯基三甲氧基硅烷薄膜可以明显地提高不锈钢表面的耐腐蚀性能,同时赋予其抗菌性能.     

Ag/SiO2抗菌材料的制备及抗菌性能研究

以甲基三乙氧基硅烷为疏水性前驱物,采用溶胶-凝胶法制备单质银掺杂的疏水性二氧化硅(Ag/SiO2)材料。通过XRD、紫外-可见光谱和红外光谱分析,对Ag/SiO2材料的物相和化学结构进行了表征,并研究了其对大肠杆菌和地表水样的抗菌性能。结果表明,Ag/SiO2材料中的银元素以单质形式存在,具有疏水性Si-CH3基团,单质银的掺杂对Ag/SiO2材料的化学结构影响不明显。随着银含量的增加,Ag/SiO2材料的抑菌性明显增强,银含量nAg=0.15时,其对大肠杆菌抑菌率达91.86%,对地表水样的抑菌率达92.38%,具有较好的抑菌广谱性。     

不锈钢表面含银有机硅烷偶联剂抗菌耐蚀薄膜制备和性能

通过溶胶-凝胶方法在乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂中加入银离子,得到含银有机硅烷水解溶液,在不锈钢表面制备了抗菌、耐蚀的不锈钢抗菌膜层,研究了银离子的掺入工艺以及薄膜的抗菌性能和耐蚀性能.抗菌性能研究结果表明:银离子含量增加到3%以上时,样品的抗菌性能均增加到99.9%以上.样品经过24h去离子水的浸泡后,所有样品的抗菌性能均有所降低;银离子含量越高的样品抗菌性能保持得越好,不锈钢表面经过预氧化处理的略优于表面未经预氧化处理的薄膜.10?Cl3溶液点蚀实验测试结果表明,样品的耐腐蚀性能有明显提高,点蚀率仅为相同条件下不锈钢的1/40.     

负载型TiO2光催化薄膜结构控制及光催化活性

采用溶胶-凝胶法在不锈钢丝网上负载TiO₂薄膜,通过SEM、XRD和TG-DTA对其进行表征.研究了聚乙二醇(PEG)分子量及添加量、水加入量、涂膜次数和煅烧温度等工艺条件对样品光催化降解甲醛性能的影响.结果表明,通过工艺条件控制可得具有较高光催化活性的负载型TiO₂光催化薄膜.在钛酸丁酯乙醇溶液中添加适量PEG600和水,经反应制备的TiO₂溶胶,涂膜于不锈钢丝网表面,450℃煅烧后获得具有中孔结构的TiO2混晶薄膜,该薄膜对甲醛光催化降解率达90%以上.     

掺Ag复合改性的纳米TiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了掺Ag复合改性的纳米TiO2复合材料,以提高纳米TiO2在日光下的催化活性。采用差热-热重分析法、X射线衍射、透射电子显微镜、分光光度计等测试技术分析和研究了Ag-TiO2复合材料的微观结构、组织和性能,并探讨了影响Ag-TiO2复合材料光催化性能的各种因素。研究结果表明,利用溶胶-凝胶法可以获得纳米级二氧化钛,单晶尺寸10～30nm。Ag的掺杂会降低锐钛矿相向金红石相的转变温度,掺杂最佳值为Ag/Ti(摩尔比)=0.03;在550℃下热处理1h的Ag-TiO2的光催化性能最高,日光下光照3h对甲基橙的分解率可达97%。     

厚度依赖的二氧化钛薄膜光学性能研究

用溶胶-凝胶法制备了不同厚度的纳米二氧化钛薄膜,场发射扫描电镜和原子力显微镜观察,薄膜比较平整,颗粒大小均匀,X射线衍射和拉曼光谱分析表明,热处理温度为400-700℃的薄膜呈锐钛矿晶型,光致发光谱结果表明,薄膜有良好的荧光特性,发光峰较强,且薄膜厚度对其光致发光强度有显著影响。     

纳米TiO_2光催化剂在抗菌方面的最新研究进展和应用

为研究纳米二氧化钛光催化剂的抗菌作用,综述了国内外通过在纳米二氧化钛中掺杂阴、阳离子和复合半导体等方式来提高纳米二氧化钛的光催化活性和在可见光下的杀菌效率等方面的研究进展,然后介绍了纳米二氧化钛在陶瓷、玻璃、不锈钢、塑料、涂料以及其他方面的抗菌作用,指出纳米二氧化钛的晶态结构、表面结构、能带结构等因素对其光催化活性的影响以及光催化的反应机理的研究是今后需要着重研究的。     

多孔TiO2光催化纳米薄膜的制备和微观结构研究

锐钛矿型多孔ＴｉＯ_２纳米薄膜可以从含聚乙二醇（ＰＥＧ）的钛酸盐溶胶前驱体中通过溶胶-凝胶法制备．涂层的形貌,如孔的大小和孔的分布可以通过聚乙二醇的加入量和分子量来控制．当聚乙二醇的加入量和分子量越大,聚乙二醇热分解后在薄膜中产生的气孔就越多和孔径越大．随着ＴｉＯ_２薄膜中气孔孔径和数量的增加,光的散射增强,薄膜的透光率减小．通过扫描电镜（ＳＥＭ）和重量法测定了薄膜的厚度,每镀一次薄膜的厚度增加约为０．０８μｍ．通过Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）和红外光谱（ＩＲ）确定了多孔ＴｉＯ_２纳米薄膜中元素的化学组成和表面羟基含量．实验结果表明：薄膜中除含有Ｔｉ、Ｏ元素外,还有一定量来自有机前驱物中未完全燃烧的碳和少量从玻璃表面扩散到薄膜中的Ｎａ和Ｃａ元素;同时发现薄膜表面的羟基含量随聚乙二醇的加入量的增加而增加     

Ag~+/TiO_2-ZnO纳米复合薄膜的制备及双亲性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2薄膜、TiO2-ZnO纳米薄膜和Ag+/TiO2-ZnO纳米薄膜。通过X射线衍射和原子力显微镜表征了样品的晶相、晶粒尺寸和形貌。以水(H2O)作为极性溶液参照物、苯(C6H6)作为非极性溶液参照物,研究了掺杂量、煅烧温度、表面处理对薄膜光致双亲性的影响。结果表明:在ZnO/TiO2复合薄膜中,适量掺杂Ag+会提高其双亲性,摩尔比为1%时最佳。煅烧温度的不同能够导致薄膜的晶粒粒径、晶型及薄膜表面的粗糙度发生变化,从而影响薄膜的双亲性能。煅烧温度为550℃、经酸溶液或热处理后Ag+/TiO2-ZnO纳米薄膜的双亲性最佳,其晶粒粒径约为21.1nm。此时,亲水角和亲油角分别为2°和0.5°。Ag+/TiO2-ZnO纳米薄膜的双亲性明显高于纯TiO2和TiO2-ZnO纳米薄膜。