论文题目: 液相沉积法纳米TiO2光纤薄膜的制备及薄膜结构的研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 材料学
作者: 李顺
导师: 刘家臣
关键词: 薄膜,光纤,液相沉积法,光催化
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着半导体光催化剂在整个环境保护领域中的广泛应用,各国学者对性能优异的纳米TiO2光催化剂展开了详尽的研究。鉴于近年来高效催化的光纤反应器的初步研究,本课题主要致力于薄膜与光纤载体结合性的研究,通过液相沉积法制得具有一定的牢固度,稳定性好,能够用于处理气态、液态的有机物及部分无机物的纳米TiO2光纤薄膜,为设计高效光催化反应器奠定良好的基础。本文讨论了如何通过加入锐钛矿型纳米TiO2诱导晶、控制沉积温度、调整沉积液的浓度配比、各组分的相对浓度、控制沉积时间及沉积次数、以及调节溶液的pH值、控制干燥及热处理温度和制度,采用液相沉积法得到具有一定牢固度的、均匀致密的纳米TiO2薄膜,探讨了锐钛矿型纳米TiO2诱导晶的加入与否、沉积温度环境、沉积液的浓度,各组分相对浓度、溶液的pH值、沉积时间、沉积次数、干燥及热处理制度等对薄膜质量的影响。实验结果表明加入微量的锐钛矿型纳米TiO2诱导晶可以使沉积液中析出的TiO2粒子更大程度的以锐钛矿型纳米TiO2粒子的形式析出;通过对沉积温度、沉积液中组分浓度及相对浓度、沉积溶液的pH值的调节与控制,从而控制沉积溶液中化学反应平衡的移动,研究了以上条件对沉积速率、沉积溶液中[Ti（OH）6]2–与—OH、[Ti（OH）6]2–之间的脱水聚合反应速率的影响,总结出了获得均匀致密质量较好的TiO2薄膜的一系列实验参数,并对薄膜的生长模式进行了系统的分析研究;通过对沉积时间及沉积次数的分析,可以有效的控制TiO2薄膜的厚度及质量;通过对薄膜的干燥条件及热处理条件的控制,可以使利用液相沉积法获得的TiO2薄膜进一步晶化;并分析了对薄膜引起缺陷的主要原因。通过优化以上实验参数获得了牢固性较好、适于应用的纳米TiO2光纤薄膜。
论文目录:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 前言
第二章 文献综述
2.1 纳米材料和纳米技术
2.2 纳米TiO_2的性能
2.3 纳米TiO_2光催化的基本原理
2.4 影响光催化降解效果的因素
2.4.1 光源
2.4.2 催化剂颗粒的超细化
2.5 纳米TiO_2的应用
2.5.1 光催化降解有机污染物
2.5.2 氮氧化物的降解
2.5.3 除臭
2.5.4 水处理
2.5.5 纳米TiO_2在表面工程中的应用
2.6 光催化反应器的概述
2.6.1 反应器的发展
2.6.2 光纤反应器的理论研究
2.6.3 光纤反应器研究现状
2.7 TiO_2光催化剂固定化载体及固定化方法
2.7.1 TiO_2光催化剂载体的选择
2.7.2 TiO_2光催化剂载体的主要作用
2.7.3 TiO_2涂膜的方法
2.8 今后发展方向
2.9 问题的提出
2.10 论文研究内容
第三章 液相沉积法制备纳米TiO_2薄膜
3.1 液相沉积法
3.1.1 液相沉积法简介
3.1.2 液相沉积法原理
3.1.3 液相沉积法特点
3.1.4 液相沉积法的发展
3.2 液相沉积法制备纳米TiO_2薄膜
3.2.1 液相沉积法制备纳米TiO_2薄膜的工艺流程
3.2.2 实验原料
3.2.3 实验仪器
3.2.4 实验步骤
3.2.5 纳米TiO_2薄膜的制备机理
3.3 性能测试
3.3.1 扫描电镜分析
3.3.2 X射线衍射分析
第四章 液相沉积法制备TiO_2薄膜的结构及性能
4.1 纳米TiO_2诱导晶的加入对薄膜的影响
4.2 沉积温度对薄膜的影响
4.3 热处理温度对薄膜的影响
4.4 反应物浓度对薄膜的影响
4.4.1 沉积反应的基本过程
4.4.2 薄膜生成的基本过程
4.4.3 反应物浓度对薄膜的厚度及质量的影响
4.5 反应液的pH值对薄膜质量的影响
4.5.1 对沉积薄膜的X衍射分析
4.5.2 反应液的pH值对薄膜微观结构的影响
4.5.3 反应液的pH值对薄膜生长模式的影响
4.6 影响液相沉积法制备纳米TiO_2薄膜的沉积速率的因素
4.7 沉积时间对TiO_2薄膜的影响
4.8 沉积次数对TiO_2薄膜厚度及质量的影响
4.9 薄膜缺陷分析
4.9.1 引起薄膜缺陷的沉积条件分析
4.9.2 薄膜应力引起的开裂分析
第五章 结论
参考文献
附1. 硕士期间发表论文情况
致谢
发布时间: 2007-04-17
参考文献
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