襯底對(duì)溶膠凝膠法制備tio2薄膜性能的影響

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1、維普資訊http://www.cqvip.com助財(cái)料2007年第11期(38)卷襯底對(duì)溶膠凝膠法制備TiO2薄膜性能的影響吳歷清，趙高凌，張長(zhǎng)沙，翁文劍，韓高榮(浙江大學(xué)材料系硅材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江杭州310027)摘要：以鈦酸丁酯為前驅(qū)體，經(jīng)浸漬拉膜法在不銹機(jī)污染物，再用濃硫酸一重鉻酸鉀洗液浸泡去除表面的鋼以及表面預(yù)鍍一層非晶態(tài)siO2薄膜的不銹鋼表面無機(jī)污染物，最后用去離子水沖洗干凈，放入烘干箱中鍍TiO2薄膜。利用xRD、FE-SEM研究了薄膜晶體烘干；而不銹鋼襯底的規(guī)格為50mm×20

2、mm×1．3結(jié)構(gòu)與表面形貌，同時(shí)研究了不同襯底上薄膜光催化mm，先放入丙酮中除去表面的油污，取出用砂紙打磨，活性和親水性，并與以玻璃為襯底的作比較。結(jié)果表再先后用去離子水、無水乙醇沖洗，烘干備用。制備明，襯底對(duì)TiOz薄膜表面形貌及性能的影響很大。以TiO：薄膜時(shí)，將清洗過的襯底勻速浸入溶膠中，用拉不銹鋼為襯底的TiO：薄膜性能光催化活性較弱，但在膜機(jī)以2cm／min的速度拉膜，經(jīng)干燥后放人馬弗爐內(nèi)表面預(yù)鍍一層非晶態(tài)SiO：后TiO：薄膜的光催化活性500℃熱處理5min。重復(fù)上述拉膜、干燥和熱處理

3、過有所改善。程5次后于550。C熱處理2h，得到樣品。關(guān)鍵詞：溶膠凝膠法；襯底；二氧化鈦；光催化活性；2．2薄膜性能表征親水性用理學(xué)電機(jī)株式會(huì)社生產(chǎn)的D／max-RA型轉(zhuǎn)靶中圖分類號(hào)：TB321；TG146．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ax射線衍射(X-raydiffraction，XRD)儀(CuKe，一文章編號(hào)：1001-973l(2007)兒一1756—030．1542nm，掃描速度為4~／min，步長(zhǎng)為0．02。)分析TiO：薄膜晶體結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)取向。用FEI公司SIRI—1引言O(shè)N型場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(sca

4、nningelectronmicroscope半導(dǎo)體TiO：薄膜作為一種性能優(yōu)異的光催化薄，SEM)觀察薄膜的表面形貌。膜，具有優(yōu)良的光催化性能和超親水性，可將許多化學(xué)光催化活性實(shí)驗(yàn)是將試樣做成30mm×20mm，放法和生物法無法降解的有機(jī)物完全降解，且成本低廉，入200ml的燒杯中，以甲基橙水溶液(1×i0mol／L)不造成二次污染，因此在廢水處理、空氣凈化、殺菌以為測(cè)試溶液，3×20W的紫外燈為光源，光照時(shí)間分別及自清潔等方面有著十分廣闊的應(yīng)用前景El~3]。同取0、4、8h后，用UV-20b型

5、分光光度計(jì)(UV／VIS時(shí)，不銹鋼用于白色家電和廚具面板等需要耐臟的產(chǎn)SpectrometerLambda20)檢測(cè)甲基橙的降解率，來表品，因而引起廣泛關(guān)注。研究不銹鋼襯底上的TiO：薄征試樣的光催化活性。TiO：薄膜親水性的表征實(shí)驗(yàn)?zāi)さ淖郧鍧嵭阅?，旨在改善不銹鋼表面性能，使其具備是將試樣放在紫外光燈(3×20W，波長(zhǎng)為254nm)下照自清潔能力。用溶膠凝膠法在不銹鋼襯底上制備射，試樣平面和紫外光燈平面的距離為10cm，照射不TiOz薄膜并與玻璃襯底上的TiO：薄膜相比較，由于同時(shí)間后在試樣表面隨機(jī)

6、選取5個(gè)點(diǎn)，用KRaSS公司光催化反應(yīng)過程是發(fā)生在催化劑表面和內(nèi)界面，因此的DSA10MK2DropShapeAnalysisSystem測(cè)量接研究TiOz薄膜表面性質(zhì)和結(jié)構(gòu)及其對(duì)薄膜光催化和觸角，取其平均值。親水性能的影響。3結(jié)果與討論2實(shí)驗(yàn)3．1晶體結(jié)構(gòu)和表面形貌分析2．1薄膜的制備圖l所示為不同襯底上TiO：薄膜的XRD譜。從實(shí)驗(yàn)使用的化學(xué)試劑鈦酸丁酯、無水乙醇、硝酸、圖1觀察到各種襯底上的薄膜均有明顯的銳鈦礦相去離子水均為分析純，以物質(zhì)的量之比為l：20：0．2(101)晶面衍射峰，而未發(fā)現(xiàn)

7、其它晶面的衍射峰。表明：2，采用溶膠凝膠工藝，獲得淡黃色半透明的均勻溶本研究得到的TiO：薄膜均有結(jié)晶良好的銳鈦礦相晶膠。然后分別以玻璃、不銹鋼以及表面預(yù)鍍一層非晶粒沿(101>晶向擇優(yōu)生長(zhǎng)。比較(101)衍射峰半高寬，態(tài)SiO：薄膜的不銹鋼為襯底，用浸漬拉膜法拉膜在襯發(fā)現(xiàn)不銹鋼襯底試樣的半高寬明顯小于玻璃的，并小底表面制備TiO：薄膜。不同的襯底的清洗過程略有于表面預(yù)鍍一層SiO：薄膜的不銹鋼襯底試樣的。依不同。玻璃襯底采用25．4mm×76．2mm、l～1．2mm據(jù)Scherrer公式可知，不銹

8、鋼襯底試樣的TiO：晶粒厚的載玻片，先用丙酮溶液超聲波振蕩，溶解表面的有尺寸最大，在不銹鋼表面預(yù)鍍一層SiO：薄膜后，TiO：*基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50672086)收到初稿日期：2007—04—13收到修改稿日期：2007—06—21通訊作者：趙高凌作者簡(jiǎn)介：吳歷清(1982一)，男，江西撫州人，在讀碩士，師承趙高凌教授，從事光電薄膜材料研究。維普資訊http://www.cqvip.com吳歷清等：襯底對(duì)溶膠凝膠法制備TiOz薄膜性能的影響薄膜晶粒