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时间:2017-12-08
《衬底对溶胶凝胶法制备tio2薄膜性能的影响》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、维普资讯http://www.cqvip.com助财料2007年第11期(38)卷衬底对溶胶凝胶法制备TiO2薄膜性能的影响吴历清,赵高凌,张长沙,翁文剑,韩高荣(浙江大学材料系硅材料国家重点实验室,浙江杭州310027)摘要:以钛酸丁酯为前驱体,经浸渍拉膜法在不锈机污染物,再用浓硫酸一重铬酸钾洗液浸泡去除表面的钢以及表面预镀一层非晶态siO2薄膜的不锈钢表面无机污染物,最后用去离子水冲洗干净,放入烘干箱中镀TiO2薄膜。利用xRD、FE-SEM研究了薄膜晶体烘干;而不锈钢衬底的规格为50mm×20
2、mm×1.3结构与表面形貌,同时研究了不同衬底上薄膜光催化mm,先放入丙酮中除去表面的油污,取出用砂纸打磨,活性和亲水性,并与以玻璃为衬底的作比较。结果表再先后用去离子水、无水乙醇冲洗,烘干备用。制备明,衬底对TiOz薄膜表面形貌及性能的影响很大。以TiO:薄膜时,将清洗过的衬底匀速浸入溶胶中,用拉不锈钢为衬底的TiO:薄膜性能光催化活性较弱,但在膜机以2cm/min的速度拉膜,经干燥后放人马弗炉内表面预镀一层非晶态SiO:后TiO:薄膜的光催化活性500℃热处理5min。重复上述拉膜、干燥和热处理
3、过有所改善。程5次后于550。C热处理2h,得到样品。关键词:溶胶凝胶法;衬底;二氧化钛;光催化活性;2.2薄膜性能表征亲水性用理学电机株式会社生产的D/max-RA型转靶中图分类号:TB321;TG146.4文献标识码:Ax射线衍射(X-raydiffraction,XRD)仪(CuKe,一文章编号:1001-973l(2007)儿一1756—030.1542nm,扫描速度为4~/min,步长为0.02。)分析TiO:薄膜晶体结构和生长取向。用FEI公司SIRI—1引言ON型场发射扫描电镜(sca
4、nningelectronmicroscope半导体TiO:薄膜作为一种性能优异的光催化薄,SEM)观察薄膜的表面形貌。膜,具有优良的光催化性能和超亲水性,可将许多化学光催化活性实验是将试样做成30mm×20mm,放法和生物法无法降解的有机物完全降解,且成本低廉,入200ml的烧杯中,以甲基橙水溶液(1×i0mol/L)不造成二次污染,因此在废水处理、空气净化、杀菌以为测试溶液,3×20W的紫外灯为光源,光照时间分别及自清洁等方面有着十分广阔的应用前景El~3]。同取0、4、8h后,用UV-20b型
5、分光光度计(UV/VIS时,不锈钢用于白色家电和厨具面板等需要耐脏的产SpectrometerLambda20)检测甲基橙的降解率,来表品,因而引起广泛关注。研究不锈钢衬底上的TiO:薄征试样的光催化活性。TiO:薄膜亲水性的表征实验膜的自清洁性能,旨在改善不锈钢表面性能,使其具备是将试样放在紫外光灯(3×20W,波长为254nm)下照自清洁能力。用溶胶凝胶法在不锈钢衬底上制备射,试样平面和紫外光灯平面的距离为10cm,照射不TiOz薄膜并与玻璃衬底上的TiO:薄膜相比较,由于同时间后在试样表面随机
6、选取5个点,用KRaSS公司光催化反应过程是发生在催化剂表面和内界面,因此的DSA10MK2DropShapeAnalysisSystem测量接研究TiOz薄膜表面性质和结构及其对薄膜光催化和触角,取其平均值。亲水性能的影响。3结果与讨论2实验3.1晶体结构和表面形貌分析2.1薄膜的制备图l所示为不同衬底上TiO:薄膜的XRD谱。从实验使用的化学试剂钛酸丁酯、无水乙醇、硝酸、图1观察到各种衬底上的薄膜均有明显的锐钛矿相去离子水均为分析纯,以物质的量之比为l:20:0.2(101)晶面衍射峰,而未发现
7、其它晶面的衍射峰。表明:2,采用溶胶凝胶工艺,获得淡黄色半透明的均匀溶本研究得到的TiO:薄膜均有结晶良好的锐钛矿相晶胶。然后分别以玻璃、不锈钢以及表面预镀一层非晶粒沿(101>晶向择优生长。比较(101)衍射峰半高宽,态SiO:薄膜的不锈钢为衬底,用浸渍拉膜法拉膜在衬发现不锈钢衬底试样的半高宽明显小于玻璃的,并小底表面制备TiO:薄膜。不同的衬底的清洗过程略有于表面预镀一层SiO:薄膜的不锈钢衬底试样的。依不同。玻璃衬底采用25.4mm×76.2mm、l~1.2mm据Scherrer公式可知,不锈
8、钢衬底试样的TiO:晶粒厚的载玻片,先用丙酮溶液超声波振荡,溶解表面的有尺寸最大,在不锈钢表面预镀一层SiO:薄膜后,TiO:*基金项目:国家自然科学基金资助项目(50672086)收到初稿日期:2007—04—13收到修改稿日期:2007—06—21通讯作者:赵高凌作者简介:吴历清(1982一),男,江西抚州人,在读硕士,师承赵高凌教授,从事光电薄膜材料研究。维普资讯http://www.cqvip.com吴历清等:衬底对溶胶凝胶法制备TiOz薄膜性能的影响薄膜晶粒
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