溶胶凝胶法制备Fe2O3_TiO2表面膜和性能研究论文.doc

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1、本科毕业论文题目：溶胶凝胶法制备Fe2O3-TiO2表面膜及其性能研究摘要TiO2薄膜是众多氧化物半导体薄膜中研究最为广泛的一种材料，其表面的超亲水性和自清洁效应开辟了光催化功能薄膜材料新的研究领域。本文以钛酸丁酯为钛源，通过溶胶-凝胶法制备了可与水以任意比例混合，并可直接涂覆使用的掺铁的TiO2溶胶。通过降解甲基橙研究掺铁量为0.5%的TiO2的光催化性；通过滴在玻璃表面的水滴的直径和水滴接触角研究掺铁量为0.5%的TiO2的亲水性；通过XRD衍射测试研究了掺铁量为0.5%的TiO2薄膜的晶相结构；通过光学电镜测试研究了掺铁前后TiO2薄膜的表面形貌特征。

2、研究结果表明：铁离子掺杂浓度为0.5％(摩尔比)的TiO2镀膜层数为3层、煅烧的时间为1.5h，温度为500℃时，所制备出的薄膜致密均匀，光滑透明且不开裂；紫外光照后，薄膜具有超亲水性和较强的光催化活性。关键词：纳米TiO2薄膜；溶胶-凝胶法；自清洁性AbstractTiO2filmismanyoxidesemiconductorinfilmstudiesthemostextensiveakindofmaterial,thesurfaceofsuperhydrophilicandcleaneffectsinceopenedupaphotocatalyticf

3、unctionfilmmaterialnewresearcharea.Inthispaper,thetitaniumbutylacrylateacidfortitaniumsource,throughsol-gelmethodwithwaterinanymixingratio,andcanbedirectlycoatingofthemixeduseironTiO2sol.Throughthedegradationofmethylorangewithresearchcontentis0.5%oftheironofTiO2photocatalysissex;Th

4、roughthedropinglasssurfacedropsofwaterinthewaterandthediameterofthecontactAngleironcontentis0.5%withresearchofthehydrophilicTiO2;Bymeansofthediffractionmixedironcontentis0.5%ofTiO2filmcrystalphasestructure;ThroughthescanningelectronmicroscopyteststudyoftheeffectsofTiO2filmironandsu

5、rfacemorphologycharacteristicsTheresultsshowthat:theironiondopingconcentrationof0.5%(Moorethan)ofthemoleratioofTiO2filmcoatinglayer3layer,calciningtimeof1.5handannealingtemperatureof500℃,thepreparationofthefilmeven,smoothtransparentanddensecracks;Ultravioletlight,thefilmhassuperhyd

6、rophilicandstronglightcatalyticactivity.Keywords:NanoTiO2film;Sol-gelmethod;SelfCleaning目录第一章绪论11.1选题的目的和意义11.2自清洁玻璃11.2.1自清洁玻璃的概述11.2.2自清洁玻璃的分类3第二章自清洁玻璃的研究方法及原理42.1亲水性机理42.2TiO2的光催化原理52.3纳米TiO2薄膜的制备方法62.3.1溶胶-凝胶法62.3.2物理气相沉积法72.3.3喷雾热分解法82.3.4化学气相沉积83.1实验药品103.2主要仪器及设备103.3涂层的制备11

7、3.3.1溶胶的制备113.3.2基片的清洗123.3.3涂覆133.3.4干燥133.3.5热处理133.4薄膜成分、结构表征及性能测试143.4.1光催化测试143.4.2亲水性测试142.4.3X射线衍射分析172.4.4试样TEM形貌观察17第四章试验结果与讨论分析184.1亲水性分析184.2光催化活性194.3X射线衍射分析204.4光学电镜分析21结论23参考文献24辞26第一章绪论1.1选题的目的和意义随着人类生存环境的日益恶化，环境污染已经成为普遍关注而急需解决的问题。在众多环境治理技术中，以半导体氧化物为催化剂的多相光催化技术由于具有可直

8、接利用太作为光源来激活催化剂和在室温下能深度矿化有机