tio,2薄膜光诱导超亲水性的研究

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1、浙江大学硕士学位论文TiO<,2>薄膜光诱导超亲水性的研究姓名：陈喜明申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：蒋新20050601浙江大ap．硕士毕业论文摘要本文主要研究掺杂Si02和V205对纳米Ti02薄膜超亲水性和光敏性的影响。论文首先综述了纳米复合材料和纳米丁i02的应用，对目前的一些纳米复合材料的制备方法进行了分类。详细阐述了TiO：薄膜超亲水性的影响因素、亲水机理、特点和应用，并总结了提高超亲水性和光敏性的手段，最后提出了自己的研究方向和思路。论文中以溶胶一凝胶法结合浸渍一提拉技术制各了Ti02薄膜、Si02一Ti0

2、2和V205一Ti02复合薄膜和复合粉末，结合x射线衍射仪(XRD)，高分辨扫描电镜(HRSEM)、原子力显微镜(AFM)和热失重．差热(TG—DTA)对薄膜进行表征，建立结构与亲水性的关系。针对不同的体系，作者通过对文献和现有分析手段的研究设计了一系列的实验。研究发现，对于Si02一Ti02复合薄膜，si02的加入能够抑制Ti02锐钛矿晶型向金红石晶型的转化，并且抑制Ti02锐钛矿型晶粒的生长。复合薄膜的亲水性跟晶粒粒径有关，在Ti02具有一定绝对含量的条件下，晶粒越小越有利于薄膜的亲水性：对于v205．Ti02复合薄膜，V20

3、5的引入对Ti02晶粒大小以及晶型转化的影响类似于Si02的引入，都能抑制锐钛矿晶型向金红石晶型的转化，并且抑制Ti02锐钛矿型晶粒的生长。此外更重要的是，V205的引入拓展了Ti02薄膜的光谱响应，V205．Ti02复合薄膜在太阳光的照射下，也能展现出良好的亲水性能，接触角从照射前的35。左右下降到8。左右，而单纯的Ti02薄膜在太阳光的照射下，其接触角却几乎不变，随着钒添加量的增加，接触角总体上呈现下降趋势：对于光敏化机理的研究，V205．Ti02复合薄膜具有可见光响应的特性主要是由于v205的掺杂在二氧化钛的能带中引入钒的3

4、d能级。从而使光响应波长从紫外光向可见光的方向移动，并且由于V205是窄禁带半导体，与Ti02宽禁带半导体相复合，也能够提高电荷分离效率，扩展Ti02的光谱响应。论文最后总结论文工作的同时，提出了论文没有解决的问题，为以后Ti02薄膜亲水性和光敏化更进一步的研究工作明确了方向。关键词：薄膜超亲水性光敏化纳米Ti02浙江大学硕士毕业论文———__________-_●_—————————___●____●--___-————————_____-●、____p-—————————_____●_______H-______-●—————

5、——————————●-—————一ABSTRACTTheeffectofdopedSi02andV20sonthesuper-hydrophilicityandsensitivityofnanoTi02thinfilmswerestudiedinthisdissertation．First，theresearchandapplicationofnanocompsitesandnanoTi02werereviewedandtheauthorintroducedthepreparationmethodsofnanocomposite

6、sinresponsetothedissertation．Theauthorgeneralizedtheeffectfactorprinciples，characteristicsandapplicationsofthethinfilm．Andseveralkindsofmethodsofimprovingthesuper-hydrophilicityandsensitivitywererepresenteddetmled．Andatlast，onbaseofittheinvestigatedorientationofthisdi

7、ssertationwaspresented．Inthisresearch,Ti02thinfilm，Si02一Ti02andVzOs—Ti02nunocompositethinfilmsandnanocompositepowderwerepreparedonglasssubstratesbysol—gelprocessinganddip—coatingtechnique．Thefilmsaswellasthedriedpowderofbuu(gelwerecharacterizedbydifferenttechniques，su

8、chasX-raydiffractionCXRD)，high—resolutionscanningelectronmicroscopy(HRSEM)．atomicforcemicroscope(AFM)andthermogravimetry-dif