納米二氧化鈦薄膜及其與全氟磺酸樹(shù)脂雜化薄膜的制備.pdf

1、二氧化鈦?zhàn)鳛闊o(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料中極其重要的一種材料，具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)（耐化學(xué)和光腐蝕）、成本低、安全無(wú)毒、高活性等優(yōu)點(diǎn)，被公認(rèn)為是最有開(kāi)發(fā)潛力的一種光催化劑材料。全氟磺酸樹(shù)脂具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性及耐光腐蝕性。自70年代開(kāi)發(fā)成功后，主要應(yīng)用于氯堿工業(yè)及聚合物電解質(zhì)膜燃料電池。在分子水平上，將二氧化鈦和全氟磺酸樹(shù)脂進(jìn)行雜化，已成為材料學(xué)科中的一個(gè)重要領(lǐng)域。 本文研究了蒸汽水熱轉(zhuǎn)晶法制備銳鈦礦晶型納米二氧化鈦薄

2、膜的工藝條件，通過(guò)X衍射（XRD）對(duì)二氧化鈦的晶型進(jìn)行表征，分析了蒸汽水熱轉(zhuǎn)晶法對(duì)二氧化鈦轉(zhuǎn)晶機(jī)理的影響，確定了無(wú)定型二氧化鈦向鈦礦相晶型轉(zhuǎn)變的最佳溫度和時(shí)間，同時(shí)利用掃描電鏡（SEM）和紫外可見(jiàn)光度儀（UV-vis）對(duì)二氧化鈦薄膜的表面形貌和光學(xué)性能進(jìn)行測(cè)定；通過(guò)降解染料羅丹明B溶液評(píng)價(jià)了二氧化鈦薄膜的光催化性能，并分析了二氧化鈦薄膜光催化活性的影響因素。同時(shí)，本文采用高聚物全氟磺酸樹(shù)脂溶液和無(wú)機(jī)物二氧化鈦前驅(qū)體鈦酸丁酯液-液相體系，

3、利用前面蒸汽水熱工藝條件，直接在ITO玻璃上制備銳鈦礦晶型的二氧化鈦/全氟磺酸樹(shù)脂雜化薄膜。實(shí)驗(yàn)通過(guò)XRD、透射電鏡（TEM）、紅外光譜（FT-IR）、UV-vis、熱重分析儀（TGA）及原子力顯微鏡（AFM）等儀器表征了雜化薄膜的晶型、形貌、結(jié)構(gòu)、光學(xué)及熱力學(xué)性能。其中掃描電鏡研究了不同含量的二氧化鈦粒子在聚合物PSR基體中的分散性，并與前面制備的純TiO2薄膜進(jìn)行了對(duì)比；紅外光譜探討了二氧化鈦與全氟磺酸樹(shù)脂基團(tuán)的變化；紫外光譜分析了