多孔 TiO2光催化纳米薄膜的制备和微观结构研究

赵修建¹，余家国¹

(1.武汉工业大学材料复合新技术国家实验室, 武汉 430070)

摘要:锐钛矿型多孔TiO2纳米薄膜可以从含聚乙二醇(PEG)的钛醇盐溶胶前驱体中通过溶胶-凝胶法制备.涂层的形貌，如孔的大小和孔的分布可以通过聚乙二醇的加入量和分子量来控制. 当聚乙二醇的加入量和分子量越大，聚乙二醇热分解后在薄膜中产生的气孔就越多和孔径越大. 随着TiO2薄膜中气孔孔径和数量的增加，光的散射增强，薄膜的透光率减小. 通过扫描电镜(SEM)和重量法测定了薄膜的厚度，每镀一次薄膜的厚度增加约为0.08μm. 通过X射线光电子能谱(XPS)和红外光谱(IR)确定了多孔TiO2 纳米薄膜中元素的化学组成和表面羟基含量. 实验结果表明：薄膜中除含有Ti、O元素外，还有一定量来自有机前驱物中未完全燃烧的碳和少量从玻璃表面扩散到薄膜中的Na和Ca元素；同时发现薄膜表面的羟基含量随聚乙二醇的加入量的增加而增加.

关键词:溶胶-凝胶法; 多孔TiO2纳米薄膜; 制备; 微观结构; sol-gel method; porous titania nanometer thin films; preparation; microstructure;

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