纳米tio_2薄膜制备方法的研究进展_郝晏

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1、第42卷第11期化工技术与开发Vol.42No.11302013年11月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryNov.2013纳米TiO2薄膜制备方法的研究进展郝晏（潍坊工商职业学院生物工程系，山东诸城262234）摘要：纳米二氧化钛以其优异的化学、物理性能受到关注。薄膜是纳米二氧化钛的重要形式，制备纳米二氧化钛薄膜具有重要意义和很好的应用前景。依据制备工艺中温度的要求，对制备纳米二氧化钛薄膜的方法进行了概述，高温制备的工艺主要有溶胶-凝胶法、水热法、气相沉积法，低温制备工艺主要有电泳沉积法、紫外光照射法

2、、电化学制备法、模板自组装制备法。关键词：二氧化钛；薄膜；紫外光照射法；模板自组装中图分类号：TB43文献标识码：A文章编号：1671-9905(2013)11-0030-04纳米二氧化钛薄膜具有良好的光催化活性、气发导致部分小粒子溶解，大粒子平均尺寸增加。同敏性能及光催化转化功能，在开发太阳能电池、环保时胶体粒子逐渐聚集长大为粒子簇，经相互碰撞后自清洁材料和环境监测方面具有很大潜力。随着人连结成三维网络结构，从而完成由溶胶膜向凝胶膜[7]们生活水平的提高，环境材料受到人们更多的关注，的转化。实验中多用四异丙醇钛酸酯、四丁醇钛二氧化钛光催化剂具有

3、氧化活性高、催化性能强、活酸酯为前躯体制成TiO2溶胶，以乙醇、正丙醇为溶性稳定、抗湿性好和杀菌能力强等优异性能，在废水剂，醋酸、硝酸等无机酸为催化剂的水解体系，也有降解、消除有害气体、杀菌和净化空气等方面得到了在体系中加入乙酰丙酮、甲基纤维素等有机物辅助[1-3]广泛的应用。近年来随着二氧化钛薄膜应用的增体系水解。在常温或一定温度下缓慢水解形成非晶多，将二氧化钛薄膜做到柔性高分子导电基底上，可态TiO2溶胶，在高温下转变成具有催化活性的TiO2[8]制备能弯曲、质量轻、随身携带的太阳能电池。本文透明膜。张永彬等用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上[9]就

4、制备工艺中的热处理温度，从高温和低温两方面制备了二氧化钛催化膜。魏宏斌等采用溶胶-凝对二氧化钛薄膜制备的研究进行介绍。胶法在玻纤上形成了锐钛矿型催化膜。陈士夫等在[10]空心玻璃表面形成了纳米二氧化钛膜。溶胶-凝1高温制备二氧化钛薄膜技术胶法工艺简单，可得到高纯度的产品，且制得的膜孔1.1溶胶-凝胶法径小，分布范围窄，可以有效地控制薄膜成分和微观溶胶-凝胶法是20世纪60年代发展起来的一结构。但溶胶-凝胶法也有一些不足之处，薄膜存在种制备陶瓷、玻璃等无机材料的湿式化学法，是现在脱落裂缝等现象，这是由于薄膜与基底的结合强度研究最多的一种制备二氧化钛

5、薄膜的方法[4]。该方不高造成的。薄膜的厚度、均匀性和透明性不够理法一般分为3个阶段进行：制备溶胶-凝胶溶液、喷想。最重要的是大部分溶胶-凝胶法在后处理中需[11]涂或浸渍基底、干燥煅烧基底[5]。在制备纳米薄膜时，要高温煅烧，不能在不耐高温的基底上成膜，因首先将金属无机盐或有机金属化合物溶于溶剂中此在实际应用中有一定的限制。近年来，人们研究[12]合成溶胶，再将衬底浸入溶胶，以一定速度提拉或甩了改性溶胶-凝胶法，贾桂玲等在传统溶胶-凝胶胶，使溶胶吸附在衬底上，经过胶化过程成为凝胶，法基础上，改进陈化及凝胶工艺，并采取破胶、回流、再经一定温度加热

6、后即可得到纳米微粒的薄膜[6]。重新分散等手段，得到稳定无异味光催化溶胶，在玻薄膜在由溶胶转变为凝胶过程中，由于溶剂迅速蒸璃基体上涂布该溶胶制备TiO2薄膜。随着对溶胶-作者简介：郝晏（1983-），女，山西怀仁人，硕士研究生，从事纳米光催化材料的研究及其在污水处理中的应用收稿日期：2013-09-12第10期郝晏：纳米TiO2薄膜制备方法的研究进展31凝胶薄膜制备技术更深入的认识，溶胶-凝胶技术在体在适当温度下发生化学反应，并在基片上沉积形[17]制备薄膜涂层材料中会得到更广泛的应用。成结晶的TiO2薄膜。TiO2薄膜常用的CVD法有1.2水热

7、法等离子体化学气相沉积（PECVD）和金属有机物化学气相沉积（MOCVD）两种。等离子体化学气相沉水热法是指在特制的密闭反应器（如高压釜）积一般采用微波和射频等离子化学气相沉积法，将中，采用水溶液作为反应体系，通过将反应体系加热至临界温度（或接近临界温度），在反应体系中产生含钛的金属有机物Ti(OC2H5)4或Ti(OC3H7)4通入到高压环境而进行无机合成与材料制备的一种有效方O2等离子中，TiO2可沉积在SiO2或Si基片上。在[13]微波等离子化学气相沉积中，沉积温度可以通过改法。水热法利用高温高压水、水溶液等溶剂与金变基片在等离子中的位置

8、和微波腔中的电场强度来属或合金直接反应生成新的化合物。一些金属盐类氧化物、氢氧化物、碳酸盐或复盐用水调浆，无需或实现。金属有机物化学气相