TiO-,2-納米晶和薄膜的制備、表征及薄膜光電性質(zhì)研究.pdf

1、TiO2是一種重要的無機(jī)功能材料，具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性能，近年來引起了人們的廣泛關(guān)注。銳鈦礦相本征TiO2的禁帶寬度為3.2eV，其對波長小于387.5nm的紫外光就有較強(qiáng)的吸收，是很有潛力的紫外傳感器材料。本文對納米技術(shù)、納米TiO2的物理化學(xué)性質(zhì)、TiO2納米晶和TiO2薄膜的制備進(jìn)行了綜述，制備了納米TiO2，并對納米TiO2薄膜在光電轉(zhuǎn)換方面的應(yīng)用進(jìn)行試驗(yàn)研究。 納米TiO2粉體的制備工藝很多，其中以化學(xué)方法因其所用的

2、設(shè)備簡單而被廣泛選用?？梢院铣蒚iO2的原料也很多，常用的有TiCl4和C16H36O4Ti，其中以TiCl4為原料的制備方法因?yàn)閮r(jià)格低廉，深受人們的青睞。本論文以TiCl4為原料，采用水解法和溶膠-凝膠法合成了納米TiO2粉體。以TiCl4和C16H36O4Ti溶膠為前驅(qū)體，分別采用旋轉(zhuǎn)-涂覆法和浸漬-提拉法制備了納米TiO2薄膜。 TiCl4水解法制備的納米TiO2粉體失重率低、熱穩(wěn)定性好，低溫下即有銳鈦礦相TiO2生成，4

3、00℃下焙燒的粒徑小于10nm。TiCl4溶膠-凝膠法制備的納米TiO2粉體，粒徑較大，在800℃左右開始發(fā)生銳鈦礦相-金紅石相的相變，1000℃時(shí)完全變?yōu)榻鸺t石相。 以TiCl4為通過旋轉(zhuǎn)-涂覆法制備的納米TiO2薄膜，表觀為白色不透明膜，而以C16H36O4Ti為前驅(qū)體選用浸漬-提拉法制備的薄膜為無色透明膜。納米TiO2薄膜的焙燒溫度過低時(shí)晶型不完整，焙燒溫度過高時(shí)，顆粒生長導(dǎo)致顆粒間隙減少，從而降低光電流。納米TiO2薄膜