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本论文介绍了YiO2薄膜光催化和亲水性的研究背景及其原理,比较了各种TiO2薄膜的制备技术和方法,并对其光催化和亲水性的影响因素进行了总结。提出以介质阻挡放电化学气相沉积法(DBD-CVD)制备TiO2单层薄膜和TiO2/SnO2:F复合薄膜的实验目标。 以TTIP(四异丙醇钛)为先驱体,采用介质阻挡放电化学气相沉积法(DBD-CVD),在普通玻片上制备得到具有一定光催化性和亲水性的TiO2单层薄膜,并且以此为基础,初步在Low-E玻璃(SnO2:F薄膜)上镀TiO2薄膜,在一定程度上实现了低辐射和自清洁功能的复合。 文章系统研究了沉积温度、沉积电压等工艺参数对普通玻片上沉积的TiO2单层薄膜的形貌结构、透过率、光催化和亲水性能的影响。DBD-CVD法在较低的沉积温度下制备出的TiO2薄膜是非晶态的,光催化效率比较低,亲水性比较差。随着沉积温度的升高,出现锐钛矿相,薄膜表面开始变得比较均匀平整致密,光催化和亲水性能逐渐提高。沉积电压比较低时,薄膜是非晶态,表面粗糙度比较大,光催化和亲水性都比较差。随着沉积电压的增大,薄膜的厚度增加,薄膜表面开始变得比较均匀平整致密,粗糙度变小,结晶性能提高,吸收边有红移趋势,亲水性也随之改善,但光催化性能在100V时最好。 在Low-E玻璃上制备的反应时间系列的TiO2/SnO2:F的复合薄膜,当反应时间比较短时,薄膜中的TiO2处于非晶状态,当反应时间为1h时,薄膜表面开始变得相对致密,出现TiO2的锐钛矿相。当反应时间达到2h时,薄膜中出现了微弱的Ti6O11相。随着反应时间的增长,膜厚增加,可见光波段的透过率逐渐下降,薄膜的吸收边随着膜厚的增加向长波长移动。薄膜的光学带隙逐渐减小,光催化活性和亲水性随着反应时间的增长先增加,后减小,在0.5h时达到最好。通过理论计算和实际测试,均发现随着反应时间的增大,薄膜的方块电阻增大,中远红外反射率减小,并对复合薄膜的电学性能的产生机理进行了理论分析。