衬底对溶胶凝胶法制备tio2薄膜性能的影响.doc

------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————衬底对溶胶凝胶法制备 TiO2 薄膜性能的影响五口糕材料 2007年第11期(38)卷衬底对溶胶凝胶法制备Tioz薄膜性能的影响。昊历清,赵高凌,张长沙,翁文剑,韩高荣(浙江大学材料系硅材料国家重点实验室, 浙江杭州31002 7) 摘要: , 再用浓硫酸一***钾洗液浸泡去除表面的无机污染物, 最后用去离子水冲洗干净。放人烘干箱中烘干f而不锈钢村底的规格为50mm × 20mm ×1. 3mm 。先放人***中除去表面的油污, 取出用砂纸打磨, 再先后用去离子水、无水乙醇冲洗, 烘干备用。制备TiO ; 薄膜时, 将清洗过的衬底匀速浸入溶胶中。用拉膜机以2cm/min的速度拉膜。经干燥后放人马弗炉内500 ℃热处理5min 。重复上述拉膜、干燥和热处理过程5次后于550 ℃热处理2h,(X-raydiffractjon,XRD)仪(cuK口, ------------------------------------------------------------------------------------------------ —————————————————————————————————————— A;o. 1542nm , 扫描速度为46/min , 步长为o . 02 。) 分析TiO : 薄膜晶体结构和生长取向. 用FEl公司sIRI —O N型场发射扫描电镜( scanning , sEM ) 观察薄膜的表面形貌。 electronmicroscope 钢以及表面顸棱一层非晶态SiQ薄膜的不锈钢表面镀Ti0 2薄膜. 利用xRD 、 FE_sEM研究了薄膜晶体结构与表面形貌, 同时研究了不同衬底上薄膜光催化活性和亲水性, 并与以玻璃为村底的作比较。结果表明, 村底对TiO : 薄膜表面形貌及性能的影响很大. 以不锈钢为村底的Tiq薄膜性能光催化活性较弱, 但在表面预镀一层非晶态Si02后Tio。薄膜的光催化活性有所改善。关键词:溶胶凝胶法;衬底;二氧化钛;光催化活性; 亲水性中圈分类号: TB32l; 文献标识码:A 文章编号: 1001 — 9731 ( 2007 ) 11一1756一 03 1 引言半导体TiO : 薄膜作为一种性能优异的光催化薄膜, 具有优良的光催化性能和超亲水性, 可将许多化学法和生物法无法降解的有机------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————物完全降解, 且成本低廉, 不造成二次污染. 因此在废水处理、空气净化、杀菌以及白清洁等方面有着十分广阔的应用前景n~目. 同时, 不锈钢用于白色家电和厨具面板等需要耐脏的产品, 因而引起广泛关注。研究不锈钢衬底上的Tiq薄膜的自清洁性能, 旨在改善不锈钢表面性能, 使其具备自清洁能力。用溶胶凝胶法在不锈钢村底上制备 TiO 。薄膜并与玻璃衬底上的Ti晚薄膜相比较, 由于光催化反应过程是发生在催化荆表面和内界面, 因此研究Ti02薄膜表面性质和结构及其对薄膜光催化和亲水性能的影响。光催化活性实验是将试样做成30mm × 20mm , 放人200 ml的烧杯中, 以***橙水溶液(1× 10_ ‘ m01/L ) 为测试溶液,3× 20w的紫外灯为光源。光照时间分别取o 、4、 8h后, 用UV一20b型分光光度计(uV/Vls SpeclrometerLambda20 ) 检测***橙的降解率。来表征试样的光催化活性。 Ti02薄膜亲水性的表征实验是将试样放在紫外光灯(3× 20w , 波长为254nm ) 下照射, 试样平面和紫外光灯平面的距离为10cm , 照射不同时间后在试样表面随机选取5个点, 用KRuSS公司的DSAlOMK2DropSha peAnalysissystem翻量接触角,取其平均值。 3结果与讨论 ----------------------------------------------------------------