本文關(guān)鍵詞：擇優(yōu)取向的二氧化鈦薄膜低溫液相法制備研究

  更多相關(guān)文章： 二氧化鈦薄膜 液相沉積 擇優(yōu)取向 光催化 低溫

【摘要】：隨著時(shí)代的日益進(jìn)步,人類需要的資源越來越多,對(duì)環(huán)境所造成的壓力也越來越大,環(huán)境污染和能源問題日趨緊張,如何處理增多的污染物也是人們關(guān)心的焦點(diǎn)。太陽能是綠色資源,可再生,具有豐富的能量,而且清潔、廉價(jià),對(duì)環(huán)境沒有任何的污染,是實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。因此,如何高效地轉(zhuǎn)化、利用與儲(chǔ)存太陽能是21世紀(jì)科學(xué)研究中的重要課題。TiO_2的作為一種高效的光催化材料,研究日趨成熟,其穩(wěn)定性好,光催化能力強(qiáng),適合廣泛應(yīng)用。本文采用液相沉積法在低溫條件下制備納米TiO_2薄膜,不需要對(duì)其進(jìn)行高溫處理,即具有高度晶化。沉積薄膜對(duì)基底材料的要求也很少,可以在多種材料上應(yīng)用。而且TiO_2薄膜可以循環(huán)多次利用,不易造成二次污染。{001}晶面擇優(yōu)取向的銳鈦礦型TiO_2薄膜具有較高的光催化活性。文中主要對(duì)TiO_2薄膜的制備工藝進(jìn)行詳細(xì)研究:對(duì)LPD法沉積TiO_2薄膜的四個(gè)主要參數(shù):沉積溫度、沉積液濃度、沉積時(shí)間、沉積液pH值,做了詳細(xì)的研究。綜合和平衡各種因素對(duì)TiO_2薄膜沉積的影響,在70℃水浴溫度下,沉積液中氟鈦酸銨和硼酸的濃度比為1:3,氟鈦酸銨溶液的濃度為0.03M,溶液酸堿度pH值用鹽酸溶液調(diào)節(jié)為2.0,水浴沉積3小時(shí),所制備的TiO_2薄膜取向明顯,結(jié)晶度良好,薄膜致密。對(duì)薄膜的取向性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)氟離子影響薄膜發(fā)生{001}晶面取向。而且薄膜中的毛細(xì)管力使薄膜產(chǎn)生裂紋,需要對(duì)薄膜的晶粒尺寸和液體的表面張力加以控制。在LPD法沉積TiO_2薄膜時(shí),薄膜的基底預(yù)處理和負(fù)離子消耗劑的選擇都對(duì)沉積產(chǎn)生影響。本文還對(duì)聚合物表面沉積薄膜進(jìn)行了探究。首先在PMMA和PP基底上成功制備出了多種元素?fù)诫s的TiO_2薄膜,并且薄膜出現(xiàn)了吸收帶邊藍(lán)移。隨后,在聚酯纖維和醫(yī)用紗布表面也沉積制備出了TiO_2薄膜。并對(duì)TiO_2薄膜的光催化性能進(jìn)行研究。在采用醫(yī)用紗布作為基底時(shí),TiO_2薄膜在2小時(shí)的光催化降解10mg/L的羅丹明B溶液,采用氙燈光源,效率達(dá)到97%,具有優(yōu)良的光催化效率。
【關(guān)鍵詞】：二氧化鈦薄膜 液相沉積 擇優(yōu)取向 光催化 低溫
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ134.11;TB383.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 引言10-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 研究背景11
• 1.2 二氧化鈦薄膜的基本性質(zhì)11-15
• 1.3 二氧化鈦薄膜的研究進(jìn)展15-21
• 1.3.1 物理制備方法制備TiO_2薄膜15-17
• 1.3.2 化學(xué)制備方法制備TiO_2薄膜17-21
• 1.4 二氧化鈦薄膜的應(yīng)用21-22
• 1.4.1 表面自清潔21
• 1.4.2 抗菌凈化21
• 1.4.3 其他應(yīng)用21-22
• 1.5 本文的研究意義和主要內(nèi)容22-23
• 第二章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及表征方法23-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分23-25
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器23-24
• 2.1.2 基片預(yù)處理24
• 2.1.3 沉積液制備24-25
• 2.1.4 薄膜制備25
• 2.1.5 TiO_2薄膜光催化降解羅丹明B溶液25
• 2.2 表征方法25-28
• 2.2.1 X射線衍射儀26
• 2.2.2 掃描電子顯微鏡（SEM）26
• 2.2.3 紫外可見分光光度計(jì)26-27
• 2.2.4 傅里葉變換紅外光譜儀27-28
• 第三章 玻璃基板二氧化鈦薄膜的前期研究28-33
• 3.1 基底處理對(duì)薄膜沉積的影響28-30
• 3.2 氟離子消耗劑對(duì)薄膜沉積的影響30-31
• 3.3 薄膜開裂問題研究31-32
• 3.4 薄膜取向性生長(zhǎng)研究32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 第四章 玻璃基板二氧化鈦薄膜的制備研究33-46
• 4.1 沉積液濃度對(duì)薄膜沉積的影響33-35
• 4.2 水浴溫度對(duì)薄膜沉積的影響35-37
• 4.3 水浴時(shí)間對(duì)薄膜沉積的影響37-39
• 4.4 酸堿度pH值對(duì)薄膜沉積的影響39-44
• 4.5 本章小結(jié)44-46
• 第五章 柔性基底二氧化鈦薄膜的制備研究46-55
• 5.1 PMMA基底二氧化鈦薄膜的制備研究46-49
• 5.2 PP基底二氧化鈦薄膜的制備研究49-51
• 5.3 織物基底二氧化鈦薄膜的制備研究51-52
• 5.4 織物基底二氧化鈦薄膜的光催化性能52-54
• 5.5 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論與展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-63
• 致謝63-64
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果64

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 秦鐵男;馬立群;劉敏基;袁亮;丁毅;;非金屬材料表面化學(xué)鍍中活化工藝的改進(jìn)及發(fā)展方向[J];中國(guó)表面工程;2010年01期

2 于華;李新軍;鄭少健;徐剛;;Ni控制摻雜TiO_2薄膜的光電化學(xué)及光催化活性[J];無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào);2006年06期

3 崔玉民;;影響納米材料TiO_2光催化活性的因素[J];稀有金屬;2006年01期

4 趙文寬,方佑齡;光催化活性TiO_2薄膜的低溫制備[J];物理化學(xué)學(xué)報(bào);2002年04期

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本文編號(hào)：551769