TiO2-PE多層納米薄膜的制備及表征.pdf

1、本研究利用層層自組裝技術(shù)(LBL)和化學(xué)浴沉積技術(shù)(CBD)在單晶硅基片上制備TiO2薄膜和TiO2/PE多層納米薄膜。通過(guò)LBL在硅片上制備自組裝薄膜(SAM)來(lái)促進(jìn) TiO2粒子沉積在其表面。由 TiCl4和H2O2反應(yīng)形成的配位體作為反應(yīng)前軀體，在SAM層表面上制備了 TiO2薄膜和TiO2/PE多層納米復(fù)合材料，并對(duì)制備的TiO2/PE多層納米復(fù)合薄膜過(guò)程中的反應(yīng)溶液以及對(duì)組裝薄膜、TiO2薄膜和 TiO2/PE多層納米復(fù)合薄膜

2、表面進(jìn)行了分析，同時(shí)對(duì)所制備薄膜的力學(xué)性能和光學(xué)性能進(jìn)行了研究。
　　 首先，以 TiCl4和H2O2為原料，并加入鹽酸，利用CBD方法在SAM表面制備出了TiO2薄膜。通過(guò)分析制備過(guò)程中一系列因素對(duì)薄膜的厚度、粒徑的均一性、和薄膜的粗糙度的影響，得出 TiO2薄膜的最佳制備條件為：n(TiCl4)：n(H2O2)：n(HCl)=1:2:1，反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)時(shí)間2h。該條件下制備的薄膜粒徑均勻，平均粒徑約為30nm，薄膜致

3、密起伏較小，表面粗糙度為2.76nm。其次，采用紫外-可見(jiàn)光(UV/Vis)光譜分析對(duì)反應(yīng)溶液中反應(yīng)的速度進(jìn)行了分析；用掃描電鏡(SEM)的X射線(xiàn)能譜(EDS)和X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)分別對(duì)薄膜表面和薄膜深層進(jìn)行了成分與結(jié)構(gòu)分析，并用SEM觀(guān)察了 TiO2薄膜和TiO2/PE多層納米復(fù)合薄膜表面形貌；分別研究了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)溶液的pH值對(duì)薄膜厚度的影響，初步探討了 TiO2薄膜和 TiO2/PE多層納米復(fù)合薄膜的形成機(jī)理。