TiO-,2-基復(fù)合薄膜的制備與表征.pdf

1、作為一種寬禁帶n型半導(dǎo)體，二氧化鈦（TiO2）具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)、無毒和良好的光催化性能，而薄膜形態(tài)的TiO2材料除了具有以上優(yōu)點外，還具有一個特殊的性能即超親水性。目前TiO2薄膜在污水處理、抗菌消毒、防霧自清潔及太陽能電池等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。 本論文采用溶膠-凝膠工藝，通過浸漬提拉法在普通玻璃基底上分別制備了三種不同系列的均勻透明的納米TiO2復(fù)合薄膜（SiO2-TiO2薄膜、CeO2-TiO2薄膜和CeO2-SiO2-Ti

2、O2薄膜）。利用X-射線衍射（XRD）、原子力顯微鏡（AFM）、X-射線光電子能譜（XPS）、紫外-可見吸收、透射光譜（UV-vis）和水接觸角測試等手段，系統(tǒng)研究了SiO2和CeO2的引入對TiO2薄膜的結(jié)構(gòu)、表面形貌和化學(xué)成分，以及對TiO2薄膜的光學(xué)和親水性能的影響，并探討了相關(guān)機理。 由于熱處理過程中SiO2強烈抑制TiO2晶粒的生長，SiO2-TiO2薄膜表面由較小的顆粒組成，表面均方根粗糙度和高度落差均小于單一TiO

3、2薄膜。由于量子尺寸效應(yīng)，復(fù)合薄膜的光學(xué)吸收邊發(fā)生藍(lán)移。SiO2的引入可顯著提高薄膜的親水性，且經(jīng)紫外燈照30min后，Si/Ti摩爾比為20％和33.3％的薄膜樣品表面水接觸角分別為1°和3°，達(dá)到超親水性。 CeO2-TiO2薄膜表面由較小的球狀顆粒組成，薄膜表面比較平整。適量CeO2（Ce/Ti=5％和10％）的引入可導(dǎo)致薄膜光學(xué)吸收邊紅移。CeO2的引入可提高薄膜的親水性，且薄膜的水接觸角隨著Ce/Ti摩爾比的增加而減