热处理对溶胶-凝胶TiO2薄膜的晶相转变和性能影响
来源期刊：功能材料2003年第1期
论文作者：沈军 程银兵 吴广明 马建华 王珏
关键词：溶胶-凝胶; 二氧化钛; 晶相转变;
摘 要：以钛酸丁酯(TPOT)为有机醇盐前驱体,采用溶胶-凝胶技术制备了TiO2溶胶.为测量方便起见,分别制备了凝胶粉体和薄膜,并对样品进行了不同温度的热处理.X射线衍射(XRD)、椭偏仪和紫外-可见光谱(UV-vis)的测量表明:随热处理温度的升高,TiO2的结构由非晶到锐钛矿再到金红石相转变,400℃为锐钛矿相,600℃开始出现金红石相,800℃完全转变为金红石相;晶粒尺寸随热处理温度的升高而逐渐增大,锐钛矿结构的晶粒尺寸范围是2.5～5.5nm,金红石结构的晶粒尺寸范围是5.9～6.8rm;TiO2薄膜的折射率随热处理温度的升高而增大,同时薄膜厚度降低;禁带宽度随热处理温度升高而变窄,锐钛矿结构的禁带宽度为3.45eV,而金红石结构的禁带宽度为3.30eV.
沈军1，程银兵1，吴广明1，马建华1，王珏1
(1.同济大学,波耳固体物理研究所,上海,200092)
摘要:以钛酸丁酯(TPOT)为有机醇盐前驱体,采用溶胶-凝胶技术制备了TiO2溶胶.为测量方便起见,分别制备了凝胶粉体和薄膜,并对样品进行了不同温度的热处理.X射线衍射(XRD)、椭偏仪和紫外-可见光谱(UV-vis)的测量表明:随热处理温度的升高,TiO2的结构由非晶到锐钛矿再到金红石相转变,400℃为锐钛矿相,600℃开始出现金红石相,800℃完全转变为金红石相;晶粒尺寸随热处理温度的升高而逐渐增大,锐钛矿结构的晶粒尺寸范围是2.5～5.5nm,金红石结构的晶粒尺寸范围是5.9～6.8rm;TiO2薄膜的折射率随热处理温度的升高而增大,同时薄膜厚度降低;禁带宽度随热处理温度升高而变窄,锐钛矿结构的禁带宽度为3.45eV,而金红石结构的禁带宽度为3.30eV.
关键词:溶胶-凝胶; 二氧化钛; 晶相转变;
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