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《浙江大学》 2004年
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常压化学气相沉积法二氧化钛薄膜的制备与掺杂性能研究

刘鹏  
【摘要】: 论文介绍了TiO_2薄膜光催化和亲水性的研究背景、自清洁特性和原理,比较了各种TiO_2薄膜的制备技术和方法,并对其光催化和亲水性的影响因素进行了总结。提出结合浮法玻璃在线,以常压化学气相沉积法(APCVD)制备N掺杂TiO_2薄膜的实验目标。 在实验室条件下以TICl_4和O_2为先驱体,采用常压化学气相沉积法(APCVD)制备得到具有一定光催化性和亲水性的TiO_2薄膜,并且以N_2O作为掺杂剂,对薄膜进行了N的掺杂,在一定程度上提高了薄膜可见光照射下的光催化性和亲水性。 文章系统研究了基板温度、载气流量、O_2流量和N掺杂量等工艺参数对TiO_2薄膜微结构、组成和性能的影响。APCVD法在较低的基板温度下制备出的TiO_2薄膜基本上是非晶态的,光催化效率很低。随着基板温度的升高,反应速度增加,结晶类型由锐钛矿相逐渐向金红石相转变,粗糙度增大,亲水性逐渐升高,光催化效率在锐钛矿和金红石混合晶型时最佳。随着载气流量的增加,薄膜的厚度增加,结晶性能提高,光学带隙变窄,光催化效率增加,亲水性没有明显变化。氧气流量对晶体类型和反应速率没有直接的影响,随着氧气流量的增加,薄膜的光催化性能下降,亲水性上升。450℃反应温度时,薄膜表面会有方块状物质生成,经推断为Na_2O·xTiO_2,实验证明它的存在对薄膜的光催化性能有害,但对亲水性没有影响。 掺杂剂N_2O的流量对薄膜的结构有很大影响,随着流量的增大,锐钛矿相TiO_2逐渐向金红石相转变,金红石晶体的颗粒尺寸也不断减小。当N_2O流量大于80sccm时,表面出现雪花状分形生长的物质,其中含有Na元素,随着流量增大,雪花的数量增多,面积变小。TiO_2薄膜的吸收限随着N_2O流量的增加,先红移后蓝移。N_2O流量过大和过小都会导致薄膜在紫外光照射下光催化性能下降,N的掺杂可以提高薄膜可见光照射下的光催化性能。薄膜亲水性随着N的掺杂量增加而升高。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TB43

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 聂龙辉;大气压介质阻挡放电冷等离子体合成纳米晶TiO_2的研究[D];大连理工大学;2007年
2 陈欢;核壳型有序异质结光催化剂的制备及其降解水中有机污染物的性能[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 翁伟浩;连续快速常压化学气相沉积法制备二氧化钛与掺杂二氧化钛薄膜及其性能的研究[D];浙江大学;2007年
2 李扬;纳米TiO_2及TiO_2-ZnO光催化材料的制备与性能研究[D];兰州理工大学;2008年
3 王永姣;铋酸钙、铋酸锶催化剂的制备及其光催化性能研究[D];浙江师范大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 于向阳,程继健,杜永娟;TiO_2光催化薄膜的制备法[J];玻璃与搪瓷;2001年01期
2 赵青南,余家国,赵修建;玻璃基TiO_2膜的孔径尺寸对其光催化性能的影响[J];玻璃;2000年03期
3 张永彬,赵景畅,莫威,吴兴惠;TiO_2薄膜的制备及光催化性能研究[J];功能材料;2001年03期
4 宋继鑫;国外光学薄膜的应用和真空镀膜工艺[J];光学技术;1994年01期
5 黄艳娥,贾静娴;纳米TiO_2的晶型、粒径与光催化活性[J];河北工业科技;2001年03期
6 崔晓莉,沈杰,任达森,杨锡良,章壮健,江志裕;纳米TiO_2薄膜的热致亲水性与光致亲水性机理[J];化学通报;2003年03期
7 崔丽萍,张建明;用MOCVD法制备TiO_2薄膜[J];太原理工大学学报;2003年02期
8 谢强,王取泉,魏正和,周正国;TiO_2薄膜的结构和光学性质的研究[J];武汉大学学报(理学版);2002年05期
9 何建波,张鑫,魏凤玉,陈培荣;TiO_2薄膜晶相组成对苯胺光催化降解的影响[J];应用化学;1999年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈俊;张小俊;;两步溶胶凝胶法制备TiO_2/SiO_2介孔复合材料及其光催化性能研究[J];安徽化工;2008年03期
2 成晓玲,胡社军,匡同春,曾鹏,谢光荣,汝强;纳米二氧化钛薄膜制备研究进展[J];表面技术;2005年04期
3 王厚山;刘素文;;不同碳黑种类掺杂对TiO_2纳米粉光催化性能的影响[J];山东陶瓷;2011年04期
4 李自轩;左秀琴;;溶胶-凝胶法制备超细Ce-Ti复合粉体的研究[J];北京工商大学学报(自然科学版);2007年04期
5 邓昭平,倪师军,庹先国,张勇;纳米TiO_2对有机污染物的光催化降解机理及发展趋势[J];成都理工大学学报(自然科学版);2005年01期
6 方世杰;徐明霞;张玉珍;;二氧化钛光催化降解作用的研究综述[J];材料导报;2001年12期
7 何维凤;赵玉涛;李素敏;李长生;;柔性透明导电薄膜的制备及其发展前景[J];材料导报;2005年03期
8 王薇薇;郭玉;张溪文;韩高荣;;TiO_2薄膜发展现状及APCVD制备掺氮TiO_2性能研究[J];材料导报;2006年S1期
9 唐达培;高庆;江晓禹;;TiO_2薄膜的结构和光催化活性研究[J];材料导报;2006年S1期
10 牛玉环;李发堂;袁海涛;刘兰甫;;溶胶-凝胶法合成纳米TiO_2薄膜的研究进展[J];材料导报;2006年S1期
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1 王锦标;杜一帅;杨苹;黄楠;;退火对于氧化钛薄膜表面化学态和表面能的影响[A];2010中国·重庆第七届表面工程技术学术论坛暨展览会论文集[C];2010年
2 周锋;梁开明;王国梁;邵华;胡安民;;Li~+掺杂TiO_2薄膜的制备及晶化行为的研究[A];全国第三届溶胶—凝胶科学技术学术会议论文摘要集[C];2004年
3 刘红华;李建设;;纳米抗菌日用陶瓷的研究[A];《现代陶瓷科技进步与发展》学术研讨会论文集[C];2005年
4 王芸;;光催化TiO_2基膜自洁玻璃的制备[A];2007中国浮法玻璃及玻璃新技术发展研讨会论文集[C];2007年
5 董玉红;赵青南;刘莹;缪灯奎;尚明君;赵庆忠;赵修建;;玻璃基SiO_2-TiO_2纳米孔薄膜[A];2010全国玻璃技术交流研讨会论文集[C];2010年
6 耿成怀;成荣明;徐学诚;陈奕卫;;不同结构的碳纳米管对苯胺吸附性能的研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
7 王小红;;TiO_2薄膜制备方法研究进展[A];第四届十三省区市机械工程学会科技论坛暨2008海南机械科技论坛论文集[C];2008年
8 袁昊;龚文琪;刘朝华;;纳米技术在矿山环境保护中的应用与展望[A];西部矿产资源开发利用与保护学术会议论文集[C];2002年
9 王志义;刘红华;崔作林;杜芳林;;Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体的制备及高温特性的研究[A];2002年材料科学与工程新进展(上)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
10 赵雪君;纳薇;杨鑫;段志刚;柳清菊;吴兴惠;;TiO_2薄膜光诱导超亲水性能的测试与表征方法[A];第十届全国青年材料科学技术研讨会论文集(C辑)[C];2005年
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1 王鹤峰;不锈钢表面氮掺杂二氧化钛薄膜的制备及其性能研究[D];太原理工大学;2011年
2 李海彦;离子掺杂TiO_2纳米材料的光电性质及光催化活性研究[D];吉林大学;2011年
3 方培育;ZrSiO_4@TiO_2光催化复合材料的制备与性能研究[D];华南理工大学;2011年
4 练慧勤;氢氧化镍基能量储存与转换电极体系的探究[D];浙江大学;2011年
5 向鹏;染料敏化太阳能电池光阳极研究[D];华中科技大学;2012年
6 文晟;水体中多环芳烃的TiO_2光催化降解研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2002年
7 宋利民;软X射线多层膜反射镜的设计与制作[D];大连理工大学;2002年
8 赵德明;US/UV系统催化氧化降解酚类有机物的研究[D];浙江大学;2003年
9 司磊;低压反应离子镀设备关键技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2000年
10 郭效军;几种无机纳米材料的制备、表征与应用[D];西北师范大学;2004年
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1 陈庆友;稀土掺杂新型镀膜材料的研究[D];长春理工大学;2010年
2 孙冲;硅藻土负载TiO_2的制备及其染料吸附降解性能的研究[D];浙江理工大学;2010年
3 张宝霞;汽车用二氧化钛薄膜制备的温度控制研究[D];合肥工业大学;2010年
4 王慈慈;C、N、F元素掺杂纳米二氧化钛的制备及可见光催化性能研究[D];河北师范大学;2010年
5 王宽岭;分子筛负载二氧化钛的制备及光催化性能的研究[D];沈阳理工大学;2010年
6 赵延军;吸附—光催化降解低浓度甲醛气体的研究[D];华东理工大学;2011年
7 米高园;用不同溅射方法镀制SiO_2薄膜光学特性的研究[D];西安工业大学;2011年
8 周思敏;全氟磺酸树脂/二氧化钛复合膜制备及光催化性能研究[D];浙江大学;2011年
9 史振彦;纳米TiO_2薄膜的制备及其光催化性能的研究[D];沈阳师范大学;2011年
10 锡第德;混凝—沉淀—二氧化钛光催化氧化技术处理有机废水研究[D];北京交通大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任成军,李大成,周大利,刘恒,钟本和;纳米TiO_2的光催化原理及其应用[J];四川有色金属;2004年02期
2 王新强,杜国同,姜秀英,王金忠,杨树人;ZnO薄膜的研究进展[J];半导体光电;2000年04期
3 金海岩,黄长河;用MOCVD方法生长二氧化钛膜的研究[J];半导体学报;1997年02期
4 矫彩山;王中伟;彭美媛;温青;;我国农药废水的处理现状及发展趋势[J];环境科学与管理;2006年07期
5 王国庆;孙剑平;吴锋;陈实;;沸石分子筛对甲醛气体吸附性能的研究[J];北京理工大学学报;2006年07期
6 于向阳,程继健,杜永娟;TiO_2光催化薄膜的制备法[J];玻璃与搪瓷;2001年01期
7 史非,刘敬肖;溶胶-凝胶法制备亲水性TiO_2/SiO_2薄膜的相转变行为研究[J];玻璃与搪瓷;2002年06期
8 杜震宇,扈海燕,王丽萍,朱玉刚,董淑娟;浮法在线加工技术[J];玻璃;2005年01期
9 施利毅,古宏晨,李春忠,房鼎业,张怡,华彬;SnO_2-TiO_2复合光催化剂的制备和性能[J];催化学报;1999年03期
10 陈小泉,古国榜;以钛氧有机物为前驱物制备具有高光催化活性的纳米二氧化钛晶体[J];催化学报;2002年04期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 何晓东;光子晶体及其应用的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2002年
2 桑丽霞;负载型复合半导体的制备及光催化甲烷和水反应性能研究[D];天津大学;2004年
3 左妍;AAO模板法制备金属、金属合金纳米线及纳米管研究[D];吉林大学;2006年
4 鄂磊;可见光活性TiO_2光催化剂的制备及其光催化性能的研究[D];天津大学;2005年
5 徐建华;新型纳米二氧化钛光催化材料的合成及反应研究[D];复旦大学;2007年
6 郭英娜;新型铋系层状氧化物的设计及其模拟太阳光光催化行为研究[D];东北师范大学;2010年
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1 成英之;纳米TIO2粉体和复合TIO2膜的制备及其光催化性能[D];暨南大学;2001年
2 安霞;磁控溅射法制备碳化硅薄膜的特性研究[D];山东师范大学;2002年
3 程晓丽;ZnO基纳米薄膜的制备与物理化学性质研究[D];黑龙江大学;2004年
4 冀国俊;纳米TiO_2涂膜玻璃的力学性能研究[D];内蒙古工业大学;2005年
5 杨益;兼容浮法生产的TiO_2自清洁镀膜玻璃的制备[D];浙江大学;2006年
6 翁伟浩;连续快速常压化学气相沉积法制备二氧化钛与掺杂二氧化钛薄膜及其性能的研究[D];浙江大学;2007年
7 郑礼明;ZnO-TiO_2复合膜的制备及其光催化性能的研究[D];燕山大学;2006年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 底兰波;大气压介质阻挡放电一步制备TiO_2光催化薄膜[D];大连理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 李扬;纳米TiO_2及TiO_2-ZnO光催化材料的制备与性能研究[D];兰州理工大学;2008年
2 李新丽;高活性纳米TiO_2复合薄膜的制备与性能研究[D];兰州理工大学;2010年
3 苏芳;Graphene-TiO_2复合催化剂的制备及其光催化性能研究[D];大连理工大学;2012年
4 杨晋华;大气压冷等离子体化学气相沉积TiO_2光催化薄膜[D];大连理工大学;2012年
5 汪强虹;自清洁纳米TiO_2薄膜陶瓷的制备与性能研究[D];华南理工大学;2012年
6 曲铭镭;多样化ZnO基纳米结构的制备及其光催化性质研究[D];长春理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒋洋,肖光华,梁开明;溶胶-凝胶法在玻璃表面涂膜[J];材料导报;1999年04期
2 高铁,钱朝勇,于向阳;TiO_2表面超亲水性[J];材料导报;2000年07期
3 曾人杰,林仲华,方智敏;光诱导纳米二氧化钛超亲水薄膜SPM图像分析和氧空位浓度理论探讨[J];电化学;2001年04期
4 余家国,赵修建;多孔TiO_2薄膜自洁净玻璃的亲水性和光催化活性[J];高等学校化学学报;2000年09期
5 姚建年;氧化物半导体薄膜的光电效应及其应用[J];感光科学与光化学;1997年04期
6 黄元龙,赵光明;溶剂、催化剂对TiO_2溶胶-凝胶过程的影响[J];功能材料;1997年01期
7 黄艳娥;纳米TiO_2的表面处理方法及改性效果表征[J];河北工业科技;2001年02期
8 袁荞龙,罗宁;国内钛白粉生产、研究及应用进展[J];化工进展;1997年05期
9 贺北平,王占生,张锡辉;半导体光催化氧化有机物的研究现状及发展趋势[J];环境科学;1994年03期
10 万海保,曹立新,王丽颖,曾广赋,席时权;染料敏化的TiO_2纳米晶多孔膜的性质及其光电转换[J];化学通报;1999年06期
【相似文献】
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1 陈渝;各具特色的自清洁涂料[J];建材工业信息;2004年09期
2 吴小鸣;仿生荷叶薄膜不沾水自清洁[J];中小企业科技;2005年03期
3 ;信息与文摘[J];新型建筑材料;2010年03期
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7 王岸林;汪东明;;纳米钛复合材料应用于空调自清洁及节能研究[J];家电科技;2009年16期
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10 ;中远关西自清洁氟碳涂料用于辽河特大桥[J];涂料技术与文摘;2011年01期
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1 夏建明;章凌沸;;聚醚改性氨基硅油织物整理剂的制备及应用[A];“浙江宏达”杯第三届全国印染新技术暨助剂新产品新成果学术交流会论文集[C];2009年
2 江筱莉;张宇;顾宁;;镍钛记忆合金医用材料的表面抗菌亲水修饰[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(下册)[C];2007年
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5 李晶;侯铮迟;张凤英;谢雷东;邓波;;辐射接枝α-甲基丙烯酸改善聚醚砜膜的亲水性[A];第6届辐射研究与辐射工艺学术年会论文集[C];2004年
6 张艳;彭勃;蔺增;巴德纯;;二氧化钛功能薄膜研究进展与应用[A];2005'全国真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2005年
7 沙鹏宇;谢雷;崔占臣;;亲水性有机硅杂化材料的结构表征与性能研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
8 袁慧;赵高凌;韩高荣;;氮掺杂TiO_2薄膜的溶胶凝胶法制备及其光催化性能和亲水性的影响研究[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年
9 彭锦雯;;硅表面引发ATRP接枝亲水性聚合物刷的动力学研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
10 王建宇;钱艳玲;章帆;朱宝库;徐又一;;两亲性嵌段共聚物共混改性聚偏氟乙烯超滤膜的制备及性能研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(7)[C];2007年
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1 记者 张立君;中科纳米:自清洁玻璃产业化先锋[N];中国建材报;2004年
2 王秀兰;自清洁涂料:让城市更靓丽[N];中国化工报;2003年
3 张小平;自清洁涂料:让城市更靓丽[N];中国建设报;2004年
4 花一华;复旦自清洁涂料投放市场[N];中国化工报;2003年
5 本报记者 李智更;实用化纳米自清洁玻璃走进建筑市场[N];建筑时报;2003年
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7 ;中科院研究成亲水性纳米材料[N];今日信息报;2004年
8 钛鑫;TCL钛金空调为何炙手可热?[N];中国经营报;2006年
9 通讯员 张薇 宫济杰;中铁电气化局一公司成功研制自清洁防覆冰相变涂料[N];中华建筑报;2010年
10 本报记者 徐伟;空调“自清洁” 效果不理想[N];江苏科技报;2008年
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1 周立志;新型亲水性有机/无机复合渗透蒸发膜的研究[D];复旦大学;2005年
2 郭超;聚乳酸多孔支架的制备和性能研究[D];东南大学;2005年
3 柳清菊;TiO_2系光催化超亲水性薄膜的研究[D];昆明理工大学;2003年
4 刘克松;有序介观结构TiO_2及复合体的控制合成与性能研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
5 周卫;TiO_2介孔复合体的设计合成及性能研究[D];吉林大学;2009年
6 才英华;质子交换膜燃料电池水传递现象研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2006年
7 王小花;Aspergillus oryzae脂肪酶的制备及其用于涤纶改性的研究[D];东华大学;2006年
8 范迪;印染废水处理机理与技术研究[D];中国海洋大学;2008年
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10 彭锦雯;原子转移自由基聚合(ATRP)在多功能硅(100)表面改性材料制备中的应用[D];复旦大学;2005年
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1 刘鹏;常压化学气相沉积法二氧化钛薄膜的制备与掺杂性能研究[D];浙江大学;2004年
2 杨益;兼容浮法生产的TiO_2自清洁镀膜玻璃的制备[D];浙江大学;2006年
3 刘琴华;溶胶—凝胶工艺制备二氧化钛自清洁薄膜的研究[D];浙江大学;2004年
4 林雅莉;PPS非织毡亲水改性的研究[D];天津工业大学;2005年
5 刘宣国;透明亲水丙烯酸树脂防雾材料的制备及应用研究[D];浙江工业大学;2005年
6 谭奕真;亲水/疏水性聚乙烯醇/聚苯乙烯互穿聚合物网络的合成、结构与性能研究[D];湖南师范大学;2005年
7 陈冰;改性聚乙烯醇复合膜的制备与性能研究[D];大连理工大学;2006年
8 黄新杰;煤层注水湿润半径的数值模拟研究[D];安徽理工大学;2007年
9 贾爱忠;自清洁隔热功能涂覆材料的制备及性能[D];河北工业大学;2004年
10 翁伟浩;连续快速常压化学气相沉积法制备二氧化钛与掺杂二氧化钛薄膜及其性能的研究[D];浙江大学;2007年
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