磁控濺射制備TiO-,2-薄膜實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、1997年，東京大學(xué)的Fujishima等人報(bào)道了紫外光誘導(dǎo)下氧化鈦表面產(chǎn)生超親水性能的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象在實(shí)際應(yīng)用上的重要性立刻引起了許多研究機(jī)構(gòu)和公司的重視。氧化鈦薄膜的光誘導(dǎo)超親水性能是一個(gè)新的研究方向，對(duì)其發(fā)生的機(jī)理以及光誘導(dǎo)超親水性能與材料結(jié)構(gòu)的關(guān)系等尚有待進(jìn)一步研究。另外，雖然氧化鈦薄膜在強(qiáng)紫外光照射下很快能夠達(dá)到超親水狀態(tài)，但在弱紫外光照射下或停止光照后，不能產(chǎn)生超親水性能。所以，如何使氧化鈦薄膜在弱紫外光照下或停止光照后仍具

2、有超親水性，使其應(yīng)用更為實(shí)用的研究有重要的意義。 本論文采用磁控反應(yīng)濺射法，在玻璃表面制備了透明的TiO<,2>納米薄膜。研究了其工藝參數(shù)，如：不同的工作壓力、不同的鍍膜時(shí)間、不同的鍍膜溫度、不同的O<,2>流量對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)和親水性的影響，找出了本次研究的最佳工藝參數(shù)，以及在此工藝參數(shù)下加入不同量的Fe金屬粒子對(duì)薄膜的結(jié)構(gòu)和親水性的影響。用接觸角儀對(duì)薄膜的親水性能進(jìn)行表征。用臺(tái)階儀和分光光度計(jì)測(cè)量了薄膜的厚度和透光率；采用金相顯微

3、鏡、AFM及XRD等測(cè)試手段研究了薄膜的表面形貌納米粒子的大小、晶型、薄膜的組成等，并分析各因素對(duì)薄膜光催化超親水性的影響。 研究結(jié)果表明：采用磁控反應(yīng)濺射法能夠在玻璃基片上制得透明的金屬離子摻雜的TiO<,2>納米復(fù)合薄膜。薄膜摻雜的金屬離子種類(lèi)及摻雜量、基片加熱溫度、膜厚、反應(yīng)過(guò)程中充入的氧氣量、濺射時(shí)的工作壓力等因素可以影響薄膜的親水性。在室外自然光(紫外光強(qiáng)度小于1 mw/cm<'2>)照射下，在較短的光照時(shí)間內(nèi)，摻雜量