磁控濺射制備TiO-,2-薄膜實驗研究.pdf

1、1997年，東京大學的Fujishima等人報道了紫外光誘導下氧化鈦表面產生超親水性能的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象在實際應用上的重要性立刻引起了許多研究機構和公司的重視。氧化鈦薄膜的光誘導超親水性能是一個新的研究方向，對其發(fā)生的機理以及光誘導超親水性能與材料結構的關系等尚有待進一步研究。另外，雖然氧化鈦薄膜在強紫外光照射下很快能夠達到超親水狀態(tài)，但在弱紫外光照射下或停止光照后，不能產生超親水性能。所以，如何使氧化鈦薄膜在弱紫外光照下或停止光照后仍具

2、有超親水性，使其應用更為實用的研究有重要的意義。 本論文采用磁控反應濺射法，在玻璃表面制備了透明的TiO<,2>納米薄膜。研究了其工藝參數(shù)，如：不同的工作壓力、不同的鍍膜時間、不同的鍍膜溫度、不同的O<,2>流量對薄膜結構和親水性的影響，找出了本次研究的最佳工藝參數(shù)，以及在此工藝參數(shù)下加入不同量的Fe金屬粒子對薄膜的結構和親水性的影響。用接觸角儀對薄膜的親水性能進行表征。用臺階儀和分光光度計測量了薄膜的厚度和透光率；采用金相顯微

3、鏡、AFM及XRD等測試手段研究了薄膜的表面形貌納米粒子的大小、晶型、薄膜的組成等，并分析各因素對薄膜光催化超親水性的影響。 研究結果表明：采用磁控反應濺射法能夠在玻璃基片上制得透明的金屬離子摻雜的TiO<,2>納米復合薄膜。薄膜摻雜的金屬離子種類及摻雜量、基片加熱溫度、膜厚、反應過程中充入的氧氣量、濺射時的工作壓力等因素可以影響薄膜的親水性。在室外自然光(紫外光強度小于1 mw/cm<'2>)照射下，在較短的光照時間內，摻雜量