自組裝模板引導(dǎo)二氧化鈦薄膜液相沉積及薄膜電學(xué)性質(zhì)和血液相容性研究.pdf

1、TiO2薄膜作為最常用的半導(dǎo)體材料之一在太陽能轉(zhuǎn)換、光催化、氣敏、光電子器件、抗血栓、抗菌等方面有大量的研究以及廣泛的應(yīng)用，這些優(yōu)越的性能是與二氧化鈦特殊的電學(xué)性質(zhì)及半導(dǎo)體特性相關(guān)的，然而薄膜的制備法對薄膜的質(zhì)量和性質(zhì)有較大影響。因此在TIO2薄膜制備中可以通過改變制備方法以及調(diào)整工藝使薄膜具有特定的形貌結(jié)構(gòu)和電學(xué)、光學(xué)性質(zhì)以及各方面性能。
　　近年來，一種由液相中通過用模板誘導(dǎo)的方法制備二氧化鈦薄膜的方法備受關(guān)注，它的機(jī)制在于模

2、板表面的基團(tuán)能夠為沉積提供位點，薄膜通過功能化的模板表面形核并生長。這種方法的優(yōu)勢在于模板不僅具有廣泛的選擇，而且通過控制模板可以按照預(yù)先需求對薄膜進(jìn)行調(diào)控，以滿足特定性質(zhì)或性能要求，例如控制薄膜的成核速度、晶體取向等。因而，利用不同的模板來調(diào)控TiO2薄膜的液相沉積，進(jìn)而實現(xiàn)對其形貌結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)性能的控制具有十分重要的研究價值。
　　本文通過將多巴胺以及氨丙基三乙氧基硅烷兩種有機(jī)分子固定在鈦基底表面作為模板來引導(dǎo)二氧化鈦薄膜的液

3、相沉積，利用SEM、AFM、FTIR、XPS、酸性橙氨基定量、接觸角測試等表征手段從形貌、表面基團(tuán)、表面化學(xué)成鍵、表面能等角度分析討論了兩種模板及其引導(dǎo)沉積的二氧化鈦薄膜的差異，并檢測、評價了薄膜的電學(xué)性質(zhì)和血液相容性，進(jìn)一步分析討論了模板對沉積薄膜性質(zhì)及性能的影響。表征結(jié)果表明兩種模板均可獲得納米級銳鈦礦相TiO2薄膜，但APTE模板具有更高的誘導(dǎo)沉積效率，對薄膜初期的形核及生長產(chǎn)生更大的促進(jìn)作用，且引導(dǎo)沉積的薄膜更均勻致密，表面能顯

4、著低于PDA模板沉積的薄膜，薄膜生長更加完整，薄膜中形成氧缺位。PL激發(fā)譜結(jié)果顯示兩種模板引導(dǎo)沉積的二氧化鈦薄膜在372nm附近處均出現(xiàn)吸收峰，且在能夠輻射出波長在355nnm左右的光波，但是APTE模板沉積二氧化鈦薄膜相較于PDA模板沉積二氧化鈦薄膜對光激發(fā)有較強的吸收，且發(fā)出的輻射光具有較高的能量，表現(xiàn)出較好的光致發(fā)光特性。肖特基與電化學(xué)阻抗結(jié)果表明APTE模板沉積二氧化鈦薄膜具有更多的載流子濃度、在PBS溶液中能夠形成更大的雙電層

5、電容，但其阻抗值也更大，對界面間電荷轉(zhuǎn)移更強的阻礙作用，這也是薄膜生長更加完善的表現(xiàn)。血小板粘附與溶血率結(jié)果表明沉積在APTE模板上的二氧化鈦薄膜表面血小板粘附較少，且變形程度較低，溶血率結(jié)果表明兩種薄膜均發(fā)生較低的溶血反應(yīng)，但APTE模板引導(dǎo)沉積的二氧化鈦薄膜具有更低的溶血率。APTE模板引導(dǎo)沉積的二氧化鈦薄膜表現(xiàn)出比用PDA模板沉積二氧化鈦薄膜更好的血液相容性。
　　兩種膜的形貌、表面能、結(jié)晶度等都對薄膜的電性質(zhì)與血液相容性產(chǎn)