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《tiolt2gt基復(fù)合薄膜的制備與表征》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文摘要作為一種寬禁帶n型半導(dǎo)體，二氧化鈦(Ti02)具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)、無毒和良好的光催化性能，而薄膜形態(tài)的Ti02材料除了具有以上優(yōu)點外，還具有一個特殊的性能即超親水性。目前Ti02薄膜在污水處理、抗菌消毒、防霧自清潔及太陽能電池等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。本論文采用溶膠．凝膠工藝，通過浸漬提拉法在普通玻璃基底上分別制備了三種不同系列的均勻透明的納米Ti02復(fù)合薄膜(Si02一Ti02薄膜、Ce02．Ti02薄膜和Ce02．Si02．Ti02薄膜)。利用X．射線衍射(XRD)、原子力顯微鏡(AFM)、X．射線光電子能譜(xPs)、紫
2、外．可見吸收、透射光譜(UV-vis)和水接觸角測試等手段，系統(tǒng)研究了Si02和Ce02的引入對Ti02薄膜的結(jié)構(gòu)、表面形貌和化學(xué)成分，以及對Ti02薄膜的光學(xué)和親水性能的影響，并探討了相關(guān)機(jī)理。由于熱處理過程中Si02強(qiáng)烈抑制Ti02晶粒的生長，Si02．Ti02薄膜表面由較小的顆粒組成，表面均方根粗糙度和高度落差均小于單一Ti02薄膜。由于量子尺寸效應(yīng)，復(fù)合薄膜的光學(xué)吸收邊發(fā)生藍(lán)移。Si02的引入可顯著提高薄膜的親水性，且經(jīng)紫外燈照30min后，Si／Ti摩爾比為20％和33．3％的薄膜樣品表面水接觸角分別為10和30，達(dá)到超親水性
3、。Ce02．Ti02薄膜表面由較小的球狀顆粒組成，薄膜表面比較平整。適量Ce02(Ce／Ti=5％和10％)的引入可導(dǎo)致薄膜光學(xué)吸收邊紅移。Ce02的引入可提高薄膜的親水性，且薄膜的水接觸角隨著Ce／Ti摩爾比的增加而減小。Ce02一Si02．Ti02薄膜表面也由較小的顆粒組成，薄膜表面比較平整。對于Si／Ti=10％的三元復(fù)合薄膜，光學(xué)吸收邊均出現(xiàn)紅移。薄膜的親水性也得到了顯著提高，經(jīng)紫外燈照射30min后Si／Ti=20％的薄膜表面水接觸角分別為50、40和30，均達(dá)到超親水性。關(guān)鍵詞：Ti02，Si02，Ce02，復(fù)合薄膜，親水性
4、碩士學(xué)位論文ABSTRACTABSTRACTAsatypicaln—typesemiconductorwithwidebandgap，titaniumdioxide(Ti02)hasgoodchemicalstability,notoxicityandgoodphoto-catalyticproperty．WhileTi02thinfilmmaterialsnotonlyhavetheseadvantages，butalsohaveaspecialpropertythatissuperhydrophility．NowTi02thinfi
5、lmshavebeenwidelyusedinthefieldssuchassewagetreatment，anti—bacterialdisinfectant，antifoggingandself-cleaningandsolarcellsetc．Inthispaper,threeseriesofuniformandtransparentnano—Zi02thinfilmsdepositedonglasswerepreparedbysol-·geldip··coatingtechnology,includingSi02一Ti02，Ce
6、02一Ti02andCe02-Si02-Ti02thinfilms．Theas-synthsizedsampleswerecharacterizedbyX—raydiffraction(XRD)，Atomicforcemicroscopy(AFM)，X—rayphotoelectronspectroscopy(XPS)．Ultravioletvisible(UV-vis)spectraandwatercontactanglemeasurementwereusedtoanalyzetheopticalandhydrophilicprope
7、rties．TheeffectsofCe02andSi02additivesonthestructure，morphology,andchemicalelement，opticalandhydrophilicpropertiesof'ri02thinfilmswereinvestigatedandtherelatedmechanismswerediscussed．Si02一Ti02thinfilmwascomposedofsmallerparticlesbecauseSi02inhibitedthegrowthofTi02graindu
8、ringthermaltreatment，andthesurfacewassmootherandtherootmeansquareroughnessandpeaktopeakforthefilmwassma
