用CVD法在玻璃表面制備TiO-,2-膜工藝與性能研究.pdf

1、納米半導體TiO<,2>薄膜具有良好的光催化性能,將TiO<,2>薄膜鍍在玻璃上使玻璃具有消毒、殺菌、防霧、自清潔等一系列功能,可以廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、浴室及公共衛(wèi)生間等場所.本論文采用化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition)在普通鈉鈣硅玻璃基片上制備二氧化鈦薄膜,CVD設(shè)備為自主設(shè)計組裝.考察了各種不同的沉積條件對薄膜沉積速率的影響.并對不同制備條件下二氧化鈦薄膜的光催化活性進行了研究.并用橢圓偏振測厚儀

2、、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)等對薄膜的厚度、表面形貌以及晶相進行了研究.結(jié)果顯示,薄膜的沉積速率隨載氣流速的增加而增大,但當N<,2>(TiCl<,4>)流量增加到超過0.2 m<'3>/h時,沉積速率的增長就明顯的變緩.噴嘴與玻璃基片之間的距離為3cm時,能夠得到最大的沉積速率,隨距離的增大,沉積速率隨之下降.薄膜厚度隨沉積時間的增大而增厚.隨著TiCl<,4>源溫度的升高,沉積的速率也隨之變大.沉積溫度在300℃以下

3、,沉積速率增長緩慢,在300℃到450℃之間,沉積速率迅速增大.在450℃以上,沉積速率的增長又趨向緩慢.通過XRD分析及SEM分析發(fā)現(xiàn),隨著沉積溫度的升高,薄膜的晶粒長大,晶型更加完整,晶相均為銳鈦礦相.600℃下制備的樣品在600℃下熱處理1h,有少量金紅石相出現(xiàn).對薄膜進行光催化降解甲基橙的實驗發(fā)現(xiàn),光催化降解效率隨沉積溫度的升高而升高,而且在600℃下熱處理以后的薄膜的光催化活性具有明顯的提高.用該方法制備的TiO<,2>薄膜經(jīng)