溶胶—凝胶法制备tiolt2gt薄膜的工艺过程研究

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1、摘要本实验以钛酸丁酯为先驱体，无水乙醇为溶剂，采用不同络合剂(乙酰丙酮、二乙醇胺)制备出稳定的Ti02络合物溶胶。对络合剂的种类选择、各种外加剂的引入对溶胶结构、薄膜结构造成的影响以及加入水量的不同对溶胶结构、凝胶结构、以及生成薄膜结构的不同作了详细的分析和研究。同时对热处理制度、基片选择对薄膜性能的影响作了探讨。在不同的络合剂条件下，溶胶体系中溶胶的实际结构由很大的不同，络合剂为乙酰丙酮时，由于乙酰丙酮与钛酸丁酯发生螯合反应，使生成的Ti02络合物溶胶体系更加稳定，由这一溶胶制得的薄膜性能也比较优良。DCCA和聚乙二醇的等外加剂的引入可以有效的改善薄膜

2、的干燥和热处理过程，对于获得理想的薄膜表面结构有重要的作用。在不同的水量条件下，溶胶中颗粒内部的结合状态有很大的不同，这对于后期制得的薄膜的形态有很大影响，在低水量条件下，薄膜的表面形态很不理想，开裂很大；在高水量条件下，溶胶颗粒内部是一种高交联度的溶胶结构，这一结构有很好的成膜特性，最终得出在水量为10条件下，按照此工艺制得的薄膜表面形貌最好。聚乙二醇不仅对薄膜的表面形态的改善有帮助，而且使薄膜在获得较好表面形态的同时，在络合剂量为2的条件下，在薄膜表面生成了规则的孔洞结构。孔洞结构在薄膜表面均匀分布，孔洞大小均匀、均匀分布于每一层薄膜中。关键词：溶胶

3、一凝胶法；二氧化钛薄膜；乙酰丙酮：高水量条件：聚乙二醇ABSTRACTTitaniumdioxideSolwaspreparedusingtertrabutyltitanateasprecusor，absoluteethanolassolventanddifferentcomplexingagentswereaddedintothesolsinordertoformstableSOlTheinfluenceofcomplexingagenttypeontitaniasol’Sandfilm’Sstructureandtheinfluenceofdiffe

4、rentwaterquantitytotitaniasol’S、gel’Sandfinalfilm’Ss仃uctllrewerestudied．Titaniasol’Sstructurewillbedifferentifusingdifierentcomplexingagentsinpreparationprocess．ThetitaniumsolswillbemorestableifusingAcAcasthecomplexingagentbecauseofthechelatingreactionbetweenAcAcandtertrabutyltit

5、anate．Preparedbythissol，wegotftmswithgoodpropertyTheproductobtainedformtheconditionofhiIghwaterquantityisthetitaniasolthespatialnetworkstructureparticlesformedbytitaniamolecular．TheldealfilmstructureiSobtainedbyaddingDCCAandPEGintothesolstoimprovetheprocessofdryingandheattreatmen

6、t．Theinnercombinationformofgraininsolsvarywithditierentwaterquantity．Thefilm’Ssurfacestructureisnotverygoodwithlowwaterquantitycondition．Withhighwaterquantitycondition．crossinglinkstructurewillforminsolgrainandthisstructurehasgoodpropertytomakefilms．Finally，wegotperfectfilmswithw

7、aterquantityequalto10PEGisbeneficialtonotonlythepropertyoffilmbutalsototheformationofholestructureofthefilm．WegotregularholestructurebyaddingPEGintothesolswhenquantityofcomplexingequalsto2．Thehole’Ssizeallddistributionareregularineverylayerofthefilms．Keywords：Sol—GelmethodHjghwat

8、erquantity；Titaniafilm：AcAc；；PEG独创性声明本人声