论文部分内容阅读
纳米半导体TiO<,2>薄膜具有良好的光催化性能,将TiO<,2>薄膜镀在玻璃上使玻璃具有消毒、杀菌、防雾、自清洁等一系列功能,可以广泛应用于建筑、汽车、浴室及公共卫生间等场所.本论文采用化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition)在普通钠钙硅玻璃基片上制备二氧化钛薄膜,CVD设备为自主设计组装.考察了各种不同的沉积条件对薄膜沉积速率的影响.并对不同制备条件下二氧化钛薄膜的光催化活性进行了研究.并用椭圆偏振测厚仪、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等对薄膜的厚度、表面形貌以及晶相进行了研究.结果显示,薄膜的沉积速率随载气流速的增加而增大,但当N<,2>(TiCl<,4>)流量增加到超过0.2 m<3>/h时,沉积速率的增长就明显的变缓.喷嘴与玻璃基片之间的距离为3cm时,能够得到最大的沉积速率,随距离的增大,沉积速率随之下降.薄膜厚度随沉积时间的增大而增厚.随着TiCl<,4>源温度的升高,沉积的速率也随之变大.沉积温度在300℃以下,沉积速率增长缓慢,在300℃到450℃之间,沉积速率迅速增大.在450℃以上,沉积速率的增长又趋向缓慢.通过XRD分析及SEM分析发现,随着沉积温度的升高,薄膜的晶粒长大,晶型更加完整,晶相均为锐钛矿相.600℃下制备的样品在600℃下热处理1h,有少量金红石相出现.对薄膜进行光催化降解甲基橙的实验发现,光催化降解效率随沉积温度的升高而升高,而且在600℃下热处理以后的薄膜的光催化活性具有明显的提高.用该方法制备的TiO<,2>薄膜经紫外光照射,具有良好的亲水性.该方法可望在浮法玻璃表面进行在线涂膜,因而在实际生产中有更高的应用价值.