材料分析测试方法论文aa

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1、材料分析测试方法课程设计（论文）材料分析测试方法课程设计（论文）学院材料科学与工程专业材料化学班级材料113学生朱志明学号3110101069指导教师任洋起止时间2013.12.23-2013.12.2714材料分析测试方法课程设计（论文）目录第一章1.1二氧化钛的简介1.2二氧化钛薄膜的制备工艺1.3二氧化钛薄膜的特性与研究现状1.4本论文主要研究内容第二章2.1实验材料2.2实验仪器及过程介绍2.2.1SL200A接触角仪分析2.2.2SEM分析2.2.3XRD分析2.2.4紫外-可见光分光光度计

2、（UV-vis）分析2.2.5椭偏仪分析第三章3.1XRD分析3.2SEM分析3.3椭偏仪对膜厚的测试3.4UV-vis分析3.5二氧化钛薄膜接触角测试14材料分析测试方法课程设计（论文）二氧化钛薄膜的组织与结构的分析摘要：二氧化钛薄膜的优良的性能吸引了不少科学工作者对它的研究，本文主要通过对二氧化钛薄膜的微观组织结构、成分的分析以及其亲水性和光催化特性的研究和对近年来二氧化钛功能薄膜的研究发展与应用做了简要的介绍。关键词：二氧化钛亲水性光催化特性微观组织结构成分第一章前言1.1二氧化钛简介二氧化钛（

3、化学式：TiO2），白色固体或粉末状的两性氧化物，分子量:79.88，是一种白色无机颜料，具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料。钛白的粘附力强，不易起化学变化，永远是雪白的。广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。它的熔点很高，也被用来制造耐火玻璃，釉料，珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。二氧化钛可由金红石用酸分解提取，或由四氯化钛分解得到。二氧化钛性质稳定，大量用作油漆中的白色颜料，它具有良好的遮盖能力，和铅白相似，但不像铅白会变

4、黑；它又具有锌白一样的持久性。二氧化钛还用作搪瓷的消光剂，可以产生一种很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面。二氧化钛一般分锐钛型，简称A型和金红石型，简称R型。1.2二氧化钛薄膜的制备工艺1.2.1溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法具有纯度高、均匀性强、合成温度低、反应条件易于控制，特别是制备工艺过程相对简单，无需特殊贵重的仪器，同时制得的膜孔径小且孔径分布范围窄等优点。但其缺点在于所用原料一般为价格昂贵的钛醇盐，且凝胶制备需要大量的有机溶剂，所以制膜成本比较大，膜基附着力差，制得的TiO2薄膜需较高温度进行热处理，

5、透明性较差。14材料分析测试方法课程设计（论文）1.2.2水解-沉淀法利用水解-沉淀法制备TiO2膜所用原料比较廉价，制得的膜层结构比较均匀，附着力比较好，但制备过程中对反应条件需要有较为严格的控制。因为这些条件直接影响粒子大小、分布均匀性、膜层致密性以及附着力等。1.2.3液相沉积法液相沉积法是近年来发展起来的一种新方法，该成膜过程不需热处理，操作简单，并可以在形状复杂的基片上制膜，但是未经热处理的TiO2薄膜在光催化反应方面并无明显优势。1.2.4磁控溅射法与液相法过程相比，射法尤其是磁控溅射法在

6、沉积条件的选择上更为灵活。因为等离子体中的高能电子能够打破化学键，因而可以降低基片温度，利用溅射法很容易调整制备条件，因而易于控制薄膜的结构和性质，尤其是反应磁控溅射金属Ti靶的方法，能制备出具有较高折射率的高质量TiO2薄膜，该法工艺稳定，易于控制，不但可以做到大面积均匀沉积高质量TiO2薄膜，而且最容易推广和工业化生产，已在建筑玻璃等大规模生产中得到应用。但该法在制备过程中需要真空系统，设备昂贵，成本较高。1.3二氧化钛薄膜的特性与研究现状1.3.1污水处理利用纳米二氧化钛的光催化性质来处理废水和

7、改善环境，是一种行之有效的方法。由于纳米二氧化钛光照时产生的电子一空穴具有强的氧化和还原的能力，能氧化一些有毒的有机、无机物质，降解大多数有机物质，最终生成无毒、无味的二氧化碳、氢气及一些简单的无机物质。1.3.2空气净化1989年，日本通用汽公司研究过纳米二氧化钛从模拟汽车废气除去硫的能力，他们在500℃经7h后从模拟汽车废气中除去的总硫量、比所有供试验的常规二氧化钛除去的量大5倍。更重要的是在暴露7h后，纳米二氧化钛除出硫的速度仍能相当高。现已证明，二氧化钛至少可以经历12次的反复使用，而保持光分

8、解效率基本不变，连续580min光照下保持其光活性，实际应用前景广阔。日本石原产业与丰田汽车公司共同开发出气体净化能力比现有二氧化钛高3倍的光催化性能的二氧化钛产品，计划用于家庭和汽车空气净化中。1.3.3抗菌除毒二氧化钛经光照射后，对环境的微生物具有抑制或杀灭作用。在家居环境14材料分析测试方法课程设计（论文）中存在各种有害微生物，对人类健康影响很大，纳米级的二氧化钛微粒表面，经光(近紫外波段)的照射后，具有较强的氧化能力，因而可以降解难以分解的有害有