納米TiO-,2-及TiO-,2--SiO-,2-復(fù)合薄膜的制備、表征與性能研究.pdf

1、由于納米Ti02具有良好的生物和化學(xué)惰性、較強(qiáng)的氧化性能、低成本、以及對光腐蝕和化學(xué)腐蝕的穩(wěn)定性等，故其薄膜不僅能用作光催化降解和自潔凈材料，還能殺死細(xì)菌及病毒，是目前光催化材料的研究重點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。 本文首先以鈦酸丁酯為前驅(qū)體采用溶膠－凝膠工藝制備了均勻透明的納米Ti02薄膜。通過對實(shí)驗(yàn)條件的研究先確定了原料的配比，為得到附著性能和成膜質(zhì)量均良好的納米薄膜，需要對基片進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，并控制溶膠的粘度在1.70-2.

2、20mPa'S之間，提拉速度在2mm/s左右。 對納米Ti02薄膜性能的研究表明：隨著薄膜層數(shù)的增加薄膜厚度呈現(xiàn)出線性增長的趨勢，但直線不通過原點(diǎn)。薄膜中顆粒的粒徑隨著薄膜層數(shù)的增加有增大的趨勢。納米Ti02薄膜經(jīng)550℃熱處理后完全轉(zhuǎn)化為銳鈦礦相；850℃熱處理后完全轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石相；隨熱處理溫度的升高顆粒逐漸長大。 隨后采用兩步水解法制備了納米Ti02/Si02復(fù)合薄膜。研究發(fā)現(xiàn)：隨熱處理溫度的升高，顆粒晶型由無定型向

3、－銳鈦礦－金紅石轉(zhuǎn)變，但轉(zhuǎn)變溫度提高，晶粒逐漸長大。Si02的存在導(dǎo)致晶粒大小和晶相含量發(fā)生變化：隨著Si02含量的增加，晶型有向低溫態(tài)轉(zhuǎn)變的趨勢，晶粒尺寸減小。經(jīng)紅外光譜檢測，未經(jīng)熱處理的納米薄膜含有較多有機(jī)基團(tuán)，隨熱處理溫度的升高，這些有機(jī)基團(tuán)被排除，其中Ti02的特征峰明顯。 最后對納米Ti02及Ti02/Si02復(fù)合薄膜的親水性和光催化性能進(jìn)行了評價(jià)：薄膜層數(shù)與薄膜的親水性關(guān)系不大，但光催化性能隨薄膜層數(shù)的增加而增長；隨