磁控濺射法制備Ti膜及其改性后TiO2薄膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究.pdf

1、TiO2是人們公認(rèn)的性能優(yōu)異的光催化劑，它具有性質(zhì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)。但是TiO2在光催化降解污染物時(shí)，對(duì)太陽(yáng)光的利用率較低，并且對(duì)污染物的降解率有限，這使得它的廣泛應(yīng)用受到了限制。因此，人們針對(duì)如何提高TiO2的太陽(yáng)光利用率及提高光催化降解效率開(kāi)展了大量研究。
　　 本文采用磁控濺射技術(shù)制備了Ti薄膜，研究制備過(guò)程中工藝參數(shù):濺射壓強(qiáng)、功率、時(shí)間對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)及形貌的影響。利用拉曼光譜（Raman）、X-射線衍射(XRD)

2、、原子力顯微鏡(AFM)、掃描電子顯微鏡(SEM)等測(cè)試方法對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征。結(jié)果表明，磁控濺射法制備的Ti膜，在未經(jīng)任何處理的情況下為非晶態(tài)Ti膜，并且當(dāng)濺射功率為150W、濺射壓強(qiáng)為1.0Pa、濺射1h時(shí)可制備出粗糙度較小、表面平整的Ti膜。
　　 分別采用退火氧化法和低溫雙氧水法對(duì)磁控濺射法制備的Ti膜進(jìn)行后期處理，制備TiO2薄膜。對(duì)于退火氧化法，探討了退火溫度并結(jié)合制備Ti膜時(shí)的工藝參數(shù)對(duì)TiO2薄膜結(jié)構(gòu)及表面

3、形貌的影響。對(duì)于低溫雙氧水法，探討了經(jīng)預(yù)處理的Ti膜在前驅(qū)液中的沉積時(shí)間以及制備Ti膜時(shí)的濺射壓強(qiáng)對(duì)TiO2薄膜結(jié)構(gòu)及形貌的影響。研究表明，當(dāng)退火溫度為800℃時(shí)，薄膜開(kāi)始由銳鈦礦型向金紅型轉(zhuǎn)變;將濺射功率為150W、濺射壓強(qiáng)為1.0Pa、濺射時(shí)間為1h時(shí)制備的Ti膜在500℃空氣氣氛中退火可制備表面顆粒粒徑較小的銳鈦礦型TiO2薄膜。將濺射功率為150W、濺射壓強(qiáng)為0.5Pa、濺射時(shí)間為1h時(shí)制備的Ti膜置于H2O2中預(yù)處理，然后在前