TiO2/Si与TiO2-SnO2/Si的制备及表面光伏特性

用溶胶 -凝胶法在 p型单晶硅的表面镀上一层TiO2 或TiO2 -SnO2 纳米结构薄膜 ,并用表面光电压谱 (SPS)研究了TiO2 /Si和TiO2 -SnO2 /Si的表面光伏特性 .结果表明 ,在单晶硅表面镀一层TiO2 或TiO2 -SnO2 薄膜后所得的复合纳米材料的光伏效应比单晶硅提高了 1个数量级 ,且在 4 0 0～ 70 0℃热处理温度范围内TiO2 /Si和TiO2 -SnO2 /Si的光伏效应均随着温度的升高而增强 ,同一温度下TiO2 -SnO2 /Si的光伏效应比TiO2 /Si强     

TiO2薄膜结构特征初探

主要研究了半导体材料TiO2的部分特征，光谱吸收率与TiO2膜厚度成正比，TiO2膜在烧结前呈水合物团块状结构，表面粗糙度大，空气中烧结后呈等粒或椭圆粒状镶嵌结构，表面粗糙度比未烧的小，在抽真空加氮气烧结后成等粒状结构，表面较光滑，在空气中烧结的TiO2膜放至光敏染料中泡1h后呈等粒状结构，表面较光滑。从TiO2光电池器件输出电功率来看，TiO2膜在空气中烧至450℃时的电输出的功率比在氮气中烧至530℃的高，印刷TiO2膜的丝网目数为500目时，电输出功率较佳。     

TiO2薄膜结构特征初探

主要研究了半导体材料TiO2的部分特征,光谱吸收率与TiO2膜厚度成正比,TiO2膜在烧结前呈水合物团块状结构,表面粗糙度大, 空气中烧结后呈等粒或椭圆粒状镶嵌结构, 表面粗糙度比未烧的小,在抽真空加氮气烧结后成等粒状结构,表面较光滑,在空气中烧结的TiO2膜放至光敏染料中泡1 h后呈等粒状结构,表面较光滑.从TiO2光电池器件输出电功率来看,TiO2膜在空气中烧至450 ℃时的电输出的功率比在氮气中烧至530 ℃的高,印刷TiO2膜的丝网目数为500目时,电输出功率较佳.     

玻璃基片上磁控溅射制备纳米TiO2薄膜的亲水性能研究

采用射频磁控溅射法制备了纳米TiO2薄膜,应用原子力显微镜观察了薄膜表面形貌,通过测量薄膜表面水滴直径计算接触角的方法研究了TiO2薄膜的亲水性能,发现磁控溅射制备的TiO2薄膜在紫外灯照射下有明显亲水性.     

热处理对溶胶—凝胶TiO2薄膜的特性影响

研究了热处理对溶胶－凝胶法制备的TiO2薄膜材料的晶体结构、致密化以及光学特性的影响,结果表明TiO2溶胶颗粒的最低结晶化温度为400℃,晶体尺寸随着热处理温度的升高而增大;TiO2薄膜的厚度随着热处理温度的升高从120nm减小到47nm,相应的折射率则从1．85增加到2．3;同时,TiO2薄膜的孔洞率随着热处理温度的升高0．23降低到0．122,密度则从2．83g.cm^-3增加到3．73g.cm^-3。     

TiO2薄膜的光催化特性

低压利用四异丙醇钛水解法制备了TiO2薄膜，将TiO2固定化并尽可能保留其尺寸效应，联系制膜条件和膜的表性，研究了TiO2薄膜的光催化活性，利用Raman,XRD，AFM和UVvis等手段探讨了不同膜厚，晶型，衬底对膜催化活性的影响，结果表明，随着衬底温度的升高，TiO2由非晶型转变为锐钛矿，光催化活性提高，随着TiO2薄膜厚度的增加，催化活性降低，在玻片，Si,SnO2，Al为基片所制TiO2薄膜中，以Al为基片的TiO2薄膜的光催化活性最好。     

TiO2薄膜的半导体和气敏特性

溶胶-凝胶法制备了添加聚乙二醇和Al3 的TiO2薄膜,研究了薄膜的半导体特性和气敏性.添加聚乙二醇使TiO2薄膜的荧光发射峰从未添加的650 nm蓝移至600 nm处.添加聚乙二醇(相对分子质量2000)2.0 g/100mL的TiO2薄膜在还原性气氛中电阻值增大,在350℃下薄膜对1.0×10-3(体积分数)CO的灵敏度约为3.4;进而掺杂离子半径较小的Al3 ,能够提高薄膜对CO的气敏性:在350℃时添加聚乙二醇且Al3 摩尔分数为50/0、100/0的薄膜对1.0×10-3(体积分数)CO的灵敏度分别为5.0和20.4.X射线光电子能谱表征说明,由于Al3 的晶格替代和氧间隙原子使添加有聚乙二醇和Al3 的TiO2薄膜产生以空穴为主的传导机制,表现出P型半导体特性.该研究结果对于研发TiO基的气敏传感器、新型太阳能电池具有重要意义.     

氧化硅基底负载TiO2薄膜的制备及其光催化应用研究

以钛酸丁酯为钛源，乙酰丙酮和冰醋酸为水解抑制剂，聚乙二醇为致孔剂，制备了一种稳定的TiO₂水溶胶。采用浸渍提拉法将TiO₂溶胶负载到活化的载玻片上，再经180℃水热或500℃煅烧得到TiO₂薄膜催化剂。采用扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线晶体衍射（XRD）和Raman光谱等分析手段对样品进行了表征，结果表明：TiO₂薄膜是由粒径为8~12 nm的球形颗粒组成的多孔结构，其晶型为结晶度良好的锐钛矿。以甲基橙为光降解物，在紫外灯下测试薄膜的光催化性能，结果显示煅烧处理的TiO₂薄膜催化剂的光催化活性优于水热处理，对低浓度甲基橙的降解效率达90%以上，并且多次重复使用后光催化活性基本保持不变。     

TiCl4水解制备纳米TiO2薄膜的研究

TiCl4水解在玻璃基质上成功地制备了粒径在20～50nm的锐钛型TiO2薄膜．光催化甲基橙溶液实验测试了TiO2薄膜的光催化活性．实验结果表明：镀膜次数越多，光催化活性越高。当镀膜达5次时。光降解率为92．67％．负载型SnO2／TiO2薄膜较纯TiO2薄膜催化性能明显提高．TiO2薄膜经稀酸置换后，光催化效果得到改善．紫外可见分光光度计测得薄膜在波长600～800nm范围内透光率为60～75％．     

连续片状纳米TiO2薄膜的制备和表征

采用溶胶-凝胶法，通过在制备过程中加入丙烯酸对纳米TiO2胶体颗粒进行表面修饰以及加入引发剂偶氮双异丁腈(AIBN)引发丙烯酸聚合，利用提拉法在载玻片表面制备了纳米TiO2薄膜；采用热分析仪考察了纳米TiO2胶体颗粒中有机物的热解行为，并用X射线衍射仪测定了经不同温度下焙烧后的纳米TiO2粉体的晶体结构；采用原子力显微镜和透射电子显微镜观察分析了薄膜的微观结构；在对不同制备条件下制备的纳米。TiO2干胶进行红外光谱分析的基础上，初步考察了薄膜成膜机理，结果表明，所制备的TiO2薄膜经400℃烧结处理后形成连续、片状、由粒径为6-8nm的纳米TiO2组成的薄膜材料。     

光照溶胶及基片对TiO2薄膜光催化性能的影响

用紫外光照射TiO2溶胶,以玻璃和铝片为载体,制备了光助TiO2薄膜,同时制备了非光助薄膜,通过降解4BS染料废水和工业印染废水,考察了薄膜的光催化活性.结果表明,光助薄膜的光催化活性明显提高,尤其是光助玻璃薄膜;基片的种类对薄膜的催化能力有很大的影响.本实验为优化选择基片及控制溶胶条件,制备高活性光催化剂及降低废水处理成本提供了有价值的参考.     

掺杂对TiO2湿敏薄膜特性的改进

采用真空镀膜技术制备TiO2与TiO2∶MgF2薄膜湿敏元件,仔细研究了薄膜湿敏元件的感湿特性.结果表明:掺杂适量MgF2的TiO2∶MgF2薄膜湿敏元件,工作频率为100Hz时,在全湿度范围内具有良好的阻抗-湿度特性,感湿特性曲线线性良好;元件具有灵敏度高,滞后小,响应快,长期稳定性好等优点.     

金属掺杂纳米TiO2多孔薄膜光催化性能的正交试验法研究

以正交表L16(4)5安排实验,考察了金属元素掺杂种类、掺杂量、PEG含量、涂膜层数,及光照时间对纳米TiO2复合薄膜的光催化性能的影响,从而得出最优方案.     

TiO2薄膜的制备及其光催化性能

在乙醇溶剂中,钛酸四丁酯用乙酰丙酮络合成涂膜胶体,采用浸渍提拉法在衬底材料上形成涂膜,经４５０℃焙烧制得锐钛矿型固定膜,用于刚果红溶液的光催化降解反应,并通过紫外－可见吸收光谱监测降解过程。实验结果表明,ＴｉＯ２／ＩＴＯ膜有较高的光催化活性。     

一种新型多孔二氧化钛(P-TiO_2)的光伏特性

通过表面光电压谱(SPS)和场诱导表面光电压谱(FISPS)研究一种新型的多孔二氧化钛(P-TiO2)材料.结果表明,特殊的多孔结构使得该材料具有丰富的表面态,使P-TiO2的光伏响应区间可扩展至可见光区,并产生了带-带跃迁和表面态跃迁两个强度相当的响应带;表现出表面态对光生电荷的定域效应,使得带-带跃迁和表面态跃迁在外电场作用下产生明显不同.     

ZnO薄膜中缓冲层厚度的研究

采用溶胶-凝胶法制备ZnO缓冲层,并在其上沉积ZnO薄膜.研究了匀胶的膜厚控制公式,达到对膜厚的控制.采用X射线衍射仪和原子力显微镜分析了缓冲层厚度对ZnO薄膜结晶质量和表面形貌的影响规律.     

TiO2薄膜光催化氧化降解苯的研究

用溶胶-凝胶法制备出薄膜型TiO2催化剂,利用XRD,Raman,SEM和UV-Vis等手段对催化剂进行表征,并考察了光催化降解苯的活性和降解主要产物CO,CO2的生成速率．结果表明,制得的薄膜型TiO2颗粒均匀致密,平均粒径为30～40nm,550℃焙烧后全部晶化为锐钛矿晶型．苯的降解反应表明TiO2膜的厚度对催化剂活性有显著影响,薄膜的最佳厚度为480nm,在180min时苯降解率达91.5％,CO和CO2的生成反应属于表观零级反应．同时还对反应动力学及反应机理作了初步探索．     

氮化硼薄膜的厚度对场发射特性的影响

利用射频磁控溅射方法, 在n型（100）Si基底上沉积了不同厚度（54~124 nm）的纳米氮化硼（BN）薄膜. 红外光谱分析表明, BN薄膜结构为六角BN（h-BN）相(1 380 cm^-1和780 cm^-1)结构. 在超高真空系统中测量了不 同膜厚的场发射特性, 发现阈值电压随着厚度的增加而增大. 厚度为54 nm的BN薄膜样品阈 值电场为10 V/μm, 当外加电场为23 V/μm时, 最高发射电流为240 μA/cm². BN薄膜场发射F-N曲线表明, 在外加电场作用下, 电子隧穿了BN薄膜表面势垒发射到真空.     

V型沟槽Si衬底上SrTiO_3薄膜制备

在单晶Si(100)衬底以及经过改型处理的侧壁为Si(110)"V"型沟槽衬底上,分别采用液相沉积(LPD)和射频磁控溅射法(RF magnetron sputtering)制备了SrTiO3(STO)薄膜.通过对沉积溶液的温度、衬底的表面处理方法、衬底的放置方式以及热处理工艺的优化,研究了利用LPD法制备具有较为致密均匀的STO薄膜的条件;通过对溅射功率、溅射气压、衬底温度以及退火温度等具体参数的优化,研究了利用射频磁控溅射法在较低的衬底温度下制备具有一定取向的STO薄膜的条件.结果表明,射频磁控溅射法制备的STO薄膜在结晶状态、择优取向和表面形貌优于液相沉积.     

关于退火温度对VO2薄膜制备及其电学性质影响的研究

采用真空蒸发-真空退火工艺由V2O5粉末制备VO2薄膜,研究了退火温度对薄膜的影响.经XRD,XPS及电阻-温度测试发现,随退火温度的升高,VO2薄膜先后经历了单斜晶系VO2(B)型→单斜晶系VO2(A)型→四方晶系VO2的变化,在3种类型的薄膜中V均以V4+为主,且在VO2(A)型薄膜中V4+含量最高.薄膜电阻以退火温度460℃时为分界线,低于460℃时,VO2(B)型薄膜电阻和电阻温度系数随退火温度的升高而增大;高于460℃时,四方晶系VO2薄膜的电阻及其电阻温度系数随退火温度的升高呈现相反的趋势.