APCVD法Cu基Ti3O5复合材料的制备及性能影响因素研究

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1、分类号：密级：UDC：学号：417414714062南昌大学专业学位研究生学位论文APCVD法Cu基TiO复合材料的制备及性能35影响因素研究StudyontheinfluencefactorsofpreparationandpropertiesofTiO35compositematerialbasedonCubyAPCVD李凯培养单位（院、系）：资源环境与化学工程学院指导教师姓名、职称：曹文仲教授指导教师姓名、职称：杜军副教授专业学位种类：工程硕士专业领域名称：化学工程论文答辩日期：2016年12月4日答辩委员会主席：评阅人：2016年月日学位论文独创性声明一、学位论文独创

2、性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写）：签字日期：年月日二、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据

3、库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权北京股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按“章程”规定享受相关权益。学位论文作者签名（手写）：导师签名（手写）：签字日期：年月日签字日期：年月日论文题目姓名院/系/所E_mail学号论文级别博士□硕士■专业备注：■公开□保密（向校学位办申请获批准为“保密”，年月后公开）摘要摘要信息时代对于信息存储、传递的需求越来越高，新的研发层出不穷，目前，TiO的相变可逆性成

4、为实验热点，不同温度下TiO的晶型转变兼具为数据存3535储与读取的能力；同时作为光催化，拥有无毒、无污染的优良性能，但也有吸收光谱在紫外区的缺陷，而半导体的复合掺杂有助于优化催化能力。大量研究者致力于TiO的制备及应用开发，寻找性能优化方法并扩展其实用性范围。35本文主要内容是在常压化学气相沉积法的基础上，探究Cu基TiO微纳米35材料（CuO/TiO复合材料）的制备。讨论合成机理，实验分别考察沉积温度、235反应时间、保温时间及Si/Ti摩尔比等条件对TiO成核-晶型与晶相生长及光催35化性能、亲水性方面的影响，探讨CuO/TiO复合材料的性能优势，研究表明：235（1）

5、以纯黄铜片为基底，先均匀气相沉积一层硅化膜，后在混气沉积硅化钛薄膜的基础上，成功热氧化法诱导得到TiO。最佳实验条件为温度720℃，35摩尔比为3的混合气体沉积120s，后在此温度下保温120min。样品形貌显示线状TiO上附着密密麻麻的小颗粒，且线状结构从团聚的基底上向四面伸长，其35直径约为0.5μm，长度在7μm。（2）低温时样品几乎颗粒状，大规模晶核在此生成，在温度提升到720℃，膜面长出细长浓密的线状结构，继续升温的后果是线状结构顶端团聚，晶核接触氧的机会降低，TiO生成能力降低；较短的沉积时间下，由于原料的不足，35只能得到“芽状”的晶核，而过长的时间，样品沉积太

6、厚，颗粒团聚，样品形貌不佳；保温时间决定了硅化钛薄膜与氧气的反应程度，随时间延长，TiO生35成效率变高，并且在120min时生长状态最好，继续保温，原料消耗殆尽对复合材料产生不利影响；Si/Ti摩尔比由1增加到3的过程中，随薄膜硅化钛种类、晶相含量的变化，生成的样品TiO含量变高，太高的摩尔比，样品颗粒堆积明35显，TiO线状结构基本消失，影响复合材料的应用。35（3）使用紫外光-可见光分光光度计检测Cu基TiO微纳米材料对亚甲基35蓝溶液的光催化降解进行了研究；样品表面细密的线状形貌、晶体中TiO相含35量以及掺杂的CuO等这些条件，决定了催化性能的强弱，本实验下复合材料

7、对2亚甲基蓝溶液最高降解率可达70%。借助光学接触角仪研究了复合材料的亲水I摘要性能，样品表面形貌好、结构均匀、TiO晶相含量高时拥有最佳的亲水性，本35实验中，复合材料的最小接触角为23°。关键词：五氧化三钛；氧化亚铜；相变可逆性；化学气相沉积法IIAbstractAbstractIntheinformationage,thedemandforinformationstorageandtransmissionismoreandmorehigh,nownewresearchanddevelopmenta