磁控溅射制备非晶态TiO_2-V薄膜的光催化性能研究

采用磁控溅射方法,在玻璃基片上制备V掺杂非晶态TiO2薄膜,研究了射频掺杂功率、基片温度以及薄膜厚度等因素对薄膜光催化性能的影响。X射线衍射(XRD)及X光电子能谱(XPS)分析表明:薄膜为非晶态,薄膜主要成分为钛(Ti)和钒(V),其比例为8.7∶1。光催化降解10mg/L的亚甲基蓝溶液实验表明:随着薄膜厚度的增加,光催化降解率递增,当厚度达129nm时,薄膜对亚甲基蓝的降解率为83.36%。

制备温度对TiO_2基膜表面非晶态ZnO薄膜发光特性影响的研究

利用电子束热蒸发镀膜的方式,以高纯度的ZnO和TiO2颗粒为原料,以Si为基底在有氧的气氛中制备ZnO/TiO2复合薄膜。研究制备温度对ZnO/TiO2薄膜的结构以及发光性能的影响。通过拉曼(Raman)谱和X射线衍射(XRD)谱分析了ZnO/TiO2薄膜的结构,表明所制备的ZnO薄膜为非晶态。用光致发光(PL)谱表征了它的发光特性,数据表明在250℃时制备的非晶态ZnO薄膜在波长389 nm处具有极强的紫外光发射,在波长431 nm处发出很强的紫光,在波长519 nm处发出较强的黄绿光。

W掺杂量对非晶态TiO_2:W薄膜光学带隙的影响

在不同的W靶溅射功率下,用反应磁控溅射法在载玻片上制备了TiO2:W薄膜,并对样品进行了XRD,STS和UV-V is分析.结果表明试样为非晶态;W靶溅射功率为30 W时,带隙为2.75eV;W靶溅射功率为100 W时,带隙为3.02 eV;W靶溅射功率为150 W时,带隙能为2.92 eV.STS分析结果表明,在样品的禁带中产生了新的能级,能级宽度为0.83 eV.

TiO_2-V_2O_5纳米复合薄膜的溶胶-凝胶制备及性能研究

采用溶胶 凝胶技术 ,以钛酸丁脂、V2 O5粉末为原材料制备了纳米结构的TiO2 V2 O5复合薄膜。使用XRD、FTIR、AFM、UV VIS NIR分光光度计等方法研究了复合薄膜的特性。实验结果表明 :复合薄膜具有纳米孔洞结构 ;随V2 O5含量的增加 ,TiO2 晶相由锐钛矿向金红石的转变率大大提高 ,从 5 0 0℃时纯TiO2 的 0 4 2 %增加到含 30 %V2 O5时的 80 5 % ;复合薄膜在紫外区域的吸收显著增强 。

热处理对TiO_2-V_2O_5纳米复合薄膜结构及性能的影响

以钛酸丁脂、V2O5粉末为前驱体,采用溶胶-凝胶技术制备了TiO2-V2O5纳米复合薄膜,并通过椭偏仪、AFM、XRD、TG-DSC和UV-VIS-NIR分光光度计等方法研究热处理对复合薄膜特性的影响。结果表明:随热处理温度的升高,TiO2的结构由非晶到锐钛矿再到金红石相转变,并且金红石相出现和完全转变的温度降低约200℃;晶粒尺寸从5.1nm逐渐增大227.3nm;复合薄膜的折射率由1.6增大到2.4,同时薄膜厚度从276nm降低到187nm;薄膜在紫外光区的透射率减小,吸收边缘出现红移。

THF改性反胶团微乳液法制备纳米TiO2多孔薄膜的性能

四氢呋喃(THF)改性反胶团微乳液法可制备出粒径小而均匀并呈球形的纳米非晶态TiO2多孔薄膜。将所制备的非晶态TiO2薄膜应用于染料敏化太阳能(DSC)电池,并与P25纳米晶粉体制备的晶态TiO2薄膜及其DSC性能进行对比。结果显示,虽然非晶态TiO2多孔薄膜的染料吸附量明显低于P25纳米晶薄膜,但由于微观结构和制备方法的不同,所组装的DSC光电转换效率达到4.68%,与P25纳米晶薄膜的光电转换效率相当。研究结果表明,由于相比P25纳米晶TiO2薄膜,非晶态TiO2多孔薄膜制备工艺简单,用于DSC具有明显优势。

非平衡磁控溅射法Ti/TiO_2薄膜的制备及分析

在光学玻璃衬底上利用新型非平衡磁控溅射技术沉积了Ti/TiO2薄膜。原子力显微镜分析表明,薄膜表面光滑、致密、均匀,表面粗糙度(Ra)小于10 nm,组成薄膜的颗粒尺寸小于100 nm。膜厚测量分析表明,TiO2薄膜的沉积速率达110nm/min。在拉曼光谱中,没有出现晶态TiO2薄膜的散射峰,表明所得TiO2薄膜为非晶结构。利用紫外-可见光全反射谱分析了薄膜的光学性能,结果发现,单纯TiO2薄膜存在微弱吸收,在波长约550 nm时出现最大反射率,其后波长越大,吸收率越高;在Ti/TiO2薄膜体系中,随着沉积的Ti膜的厚度增大,Ti薄膜界面的反射率增大,薄膜吸收率提高;在玻璃衬底的正反面均沉积适当厚度的Ti/TiO2薄膜时,能够获得不同的色彩效果;根据薄膜干涉特征,计算所得TiO2薄膜的折射系数约为3.0。另外,所得TiO2薄膜不存在明显光电效应。

Photocatalytic degradation characteristic of amorphous TiO_2-W thin films deposited by magnetron sputtering

TiO2-W films were deposited on the slides by reactive magnetron sputtering. Properties of the films were analyzed via AFM, XRD, XPS, STS, UV-Vis and ellipse polarization apparatus. The results show that TiO2-W films are amorphous. The AFM map reveals that the surface of the film is tough and porous. The experiments of decomposing methylene blue indicate that the thickness threshold on these films is 141 nm, at which the rate of photodegradation is 90% in 2 h. And when the thickness is over 141 nm, the rate of photodegradation does not increase any more. This result is completely different from that of crystalloid TiO2 thin film.