磁控濺射法制備Ti膜及其改性后TiO2薄膜的結構和性質研究.pdf

1、TiO2是人們公認的性能優(yōu)異的光催化劑，它具有性質穩(wěn)定、經(jīng)濟實惠、無毒等優(yōu)點。但是TiO2在光催化降解污染物時，對太陽光的利用率較低，并且對污染物的降解率有限，這使得它的廣泛應用受到了限制。因此，人們針對如何提高TiO2的太陽光利用率及提高光催化降解效率開展了大量研究。
　　 本文采用磁控濺射技術制備了Ti薄膜，研究制備過程中工藝參數(shù):濺射壓強、功率、時間對薄膜結構及形貌的影響。利用拉曼光譜（Raman）、X-射線衍射(XRD)

2、、原子力顯微鏡(AFM)、掃描電子顯微鏡(SEM)等測試方法對薄膜結構和形貌進行表征。結果表明，磁控濺射法制備的Ti膜，在未經(jīng)任何處理的情況下為非晶態(tài)Ti膜，并且當濺射功率為150W、濺射壓強為1.0Pa、濺射1h時可制備出粗糙度較小、表面平整的Ti膜。
　　 分別采用退火氧化法和低溫雙氧水法對磁控濺射法制備的Ti膜進行后期處理，制備TiO2薄膜。對于退火氧化法，探討了退火溫度并結合制備Ti膜時的工藝參數(shù)對TiO2薄膜結構及表面

3、形貌的影響。對于低溫雙氧水法，探討了經(jīng)預處理的Ti膜在前驅液中的沉積時間以及制備Ti膜時的濺射壓強對TiO2薄膜結構及形貌的影響。研究表明，當退火溫度為800℃時，薄膜開始由銳鈦礦型向金紅型轉變;將濺射功率為150W、濺射壓強為1.0Pa、濺射時間為1h時制備的Ti膜在500℃空氣氣氛中退火可制備表面顆粒粒徑較小的銳鈦礦型TiO2薄膜。將濺射功率為150W、濺射壓強為0.5Pa、濺射時間為1h時制備的Ti膜置于H2O2中預處理，然后在前