ag ftio薄膜的制备及其光催化性能与非线性吸收

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1、理学硕士学位论文Ag/TiO2薄膜的制备及其光催化性能与非线性吸收许相辉哈尔滨工业大学2007年7月国内图书分类号：O43国际图书分类号：535理学硕士学位论文Ag/TiO2薄膜的制备及其光催化性能与非线性吸收硕士研究生：许相辉导师：曲士良教授副申请导师：高仁喜讲师学位：理学硕士学科、专业：光学所在答辩单位：光电科学系日期：2007年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：O43U.D.C：535DissertationfortheMaster’sDegreeinSciencePREPARATIONOFAg/TiO2FILMSANDITS

2、PHOTOCATALYTICANDNONLINEARABSORPTIONCandidate:Supervisor:AssociateSupervisor:XuXianghuiProf.QuShiliangLectr.GaoRenxiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofScienceSpecialty:Affiliation:DateofDefence:OpticsDepartmentofOptoelectronicsScienceJuly,2007Degree-Conferring-Institution:HarbinInstitute

3、ofTechnology哈尔滨工业大学理学硕士学位论文摘要本文根据Ag的特殊性质，针对TiO2光催化剂光能利用率低、光催化活性不特别理想、其粉体难以经济有效的分离等缺点，结合薄膜材料相对于块体和粉体材料的特殊优越性，考虑到溶胶-凝胶法相对于传统方法的优势，以钛酸丁酯作为前驱体，采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法上制备了Ag/TiO2以及TiO2或掺杂SiO2的溶胶，然后通过浸渍提拉法和旋涂法在普通载玻片上制备了TiO2薄膜和Ag或SiO2掺杂的复合薄膜，部分溶胶样品经干燥煅烧制成了粉体，并对溶胶以及薄膜的制备工艺进行了探索研究，着重研究了各种添加剂量和镀膜具体过程对成膜

4、质量的影响，得到了较佳的制备方案。本文还利用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对所制得的薄膜样品进行了表面形貌和能谱元素分析。分析结果表明薄膜表面成膜质量好、粗糙度小且较均匀，形成了良好的无机薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)对制得的二氧化钛粉体进行了表征，结果证明480ºC下煅烧的TiO2粉体以锐钛矿相为主,但经600ºC煅烧后一部分晶型已经转变为金红石。在此基础上，本论文采用365nm波长的紫外光作为光源，通过对浓度为10mg/L甲基橙溶液的降解实验，从煅烧温度、Ag或SiO2的掺杂改性、光催化剂的稳定性三个方面对复合薄膜的光催化活性进行了分析与评价。实验结果

5、表明，在480ºC下煅烧制得的薄膜光催化活性较其他温度的强，Ag的掺杂有效的提高了薄膜的光催化性能，薄膜光催化剂重复使用性强。另外，Ag-无机纳米复合材料优良的光学非线性性质，近年来一直受到人们的关注。本文利用Z-扫描方法对Ag/TiO2溶胶及其薄膜材料进行了非线性吸收测试，并对实验结果进行了分析，计算了非线性吸收系数。得知Ag/TiO2薄膜具有比溶胶强的非线性吸收。最后本文通过测量证明了随SiO2掺入量的不同，可以制备出折射率可调的复合薄膜。关键词溶胶-凝胶法；Ag/TiO2薄膜；光催化；Z-扫描；非线性吸收系数-I-哈尔滨工业大学理学硕士学位论文AbstractA

6、ccordingtotheparticularpropertiesofAg,aimingattheactualityofdisadvantagesofTiO2,lowusingrateoflight,thephotocatalyticactivitiesarenotgoodenough,difficulttoseparateofpowder,combinedwiththespecialsuperiorityofthinfilmsmaterial,consideringtheadvantagesofsol-gelmethodrelativetotraditionalmet

7、hods,then,usingtetrabutyltitanateasaprecursor,Ag/TiO2,TiO2andSiO2dopedTiO2solswerepreparedbysol-gelprocess.TiO2,Ag/TiO2,Ag/SiO2/TiO2andSiO2/TiO2thinfilmswerepreparedontheglassplateusingthedip-coatingmethodorthespin-coatingmethod.Somesolsweremadetopowderbodyafterdryandcalc