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时间:2019-02-06
《tiolt2gt薄膜的制备及其性能研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要摘要在众多半导体催化材料中,Ti02具有催化活性高、氧化能力强、及光稳定性高等特性,成为最常用的一种半导体催化材料。随着世界范围内环境问题的日益严重,利用Ti02光催化剂进行环境净化已经引起了广泛的重视。当前,Ti02光催化剂的应用主要集中在水和空气的净化和处理。然而,传统粉体Ti02光催化剂在应用中存在许多缺点,如反应过程中必须搅拌、反应后催化剂难于分离和回收等。Ti02薄膜光催化剂可以克服这些缺点并拓展其工业用途,如用作抗菌陶瓷釉面砖、自洁净玻璃等。目前用作催化剂的Ti02薄膜大多数采用溶胶一凝胶法制备,虽然这种成膜方法比较成熟,可以应用在生产中,但其也具有一定的缺
2、点,主要是所制备薄膜必须经过后期热处理I艺才能具有光催化性能,因此限制了Ti02光催化薄膜的应用范围。为了解决溶胶一凝胶法制备的Ti02薄膜需经过热处理这一缺点,本论文利用直流脉冲磁控溅射方法在室温下制备Ti02薄膜,并用X射线衍射(XRD)测试了Ti02薄膜的晶体结构,用原子力显微镜(AFM)N试了Ti02薄膜的表面形貌,用紫外一可见光谱(UV一Ⅵs)测试了Ti02镀膜玻璃的透光率及Ti02薄膜对甲基橙溶液的降解效率。通过上述表征方法,研究直流脉冲磁控溅射法制备工艺、Ti02薄膜微观结构及表面形貌等对其透光性、光催化性能、亲水性能的影响等,结果发现:1.制备Ti02薄膜时
3、,在其他条件不变的情况下,随着02/Ar流量比的增加,薄膜的沉积速率单调降低,Ti02薄膜的结晶质量不断提高,锐钛矿(101)面的衍射峰的强度逐渐增强,Ti02薄膜表面颗粒不断增大,薄膜对水的接触角不断降低,Ti02薄膜的对甲基橙的降解率随着02/Ar比,例的增大先增大后减小,在02/ArL匕例为6/14时Ti02薄膜的对甲基橙的降解率取得最大值,为29.32%(退火前),因此在制备具有光催化活性的Ti02薄膜时,02/At比例不宜过大:2.制备Ti02薄膜时,在其他条件不变的情况下,随着真空室内工作压强的增加,Ti02薄膜的沉积速率单调降低;平均透过率随着工作气压的增大。
4、在本实验范围内∞.5~1.4pa),工作气压的增大,能够提高Ti02薄膜的结晶质量,随着工作气压的增大,锐钛矿(101)面的结晶性变好;同时当溅射气压较高时,Ti02薄膜结构疏松,表面粗糙,比表面积增大。多孔结构使薄膜的光电化学反应面积增大,吸附水能力增强,因此对甲基橙的降解率增强,Ti02薄膜对甲基橙的降解率随工作气压的升高而增大,且Ti02薄膜的亲水性也随工作气压的升高而变好。关键词:Ti02薄膜;脉冲磁控溅射;光催化活性,光致亲水性大连交通大学.1:学硕士学何论文AbstractInnianysemiconductorcatalyst,Ti02asacommonlys
5、emiconductorcatalyticmaterialhascharacteristicsofhi【ghcatalyticactivity,oxidativecapacityandhighstability.Sincetheenvironmentinthewholeworlddeteriorates,usingTi02Photocatalyststopurifyenvironmentisemphasized.Currentapplicationisfocusedonthepourficationandthetreatmentofwaterandair,However,t
6、hereexistmanydefectsintheuseofconventionalpowderphotocatalysts,suchasstirringduringtheprocess,SegregatingafterthereactionandSOon.Ti02filmphotocatalystscanbeusedtoovercomethesedefectsandextenditsindustrialapplication.PresentmethodusedtoprepareTi02filmsmostlyincludessol-gelmethod.Thefilmspre
7、paredbythismethodareneedheattreatment,thenfilmshavethecharacteristicsofphotocata!yticactivity.Inordertosolvethefilmsqualityproblemintraditionalsol-gelmethod,thispaperaimsattheresearchofTi02filmspreparedonthesodalimeglass(SLG)substratesbydirectcurrentpulsemagne
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