一、探索MOCVD法制备TiO_2薄膜的最佳反应条件（论文文献综述）
王媛媛[1]（2021）在《ZnO、TiO2多层复合薄膜的制备及其光学性能研究》文中研究指明纳米材料被誉为“21世纪最有前途的材料”,这种材料是由晶粒尺寸极其微小的颗粒制成,大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。氧化锌（Zinc oxide,简称ZnO）、二氧化钛（Titanium Dioxide,简称TiO2）作为透明导电氧化物成为近年来纳米膜研究的热点,与之相关的性能相继被学者们发掘出来。ZnO、TiO2因其良好的压电性、压敏性、抗菌性及优良的光学性能,被广泛应用在太阳能电池、液晶显示器、环境净化、紫外线防护等方面。随着科学技术的进步,相应的材料性能也需要优化提高。将ZnO叠加在TiO2上形成复合薄膜,可以通过二者能带的耦合作用促进光生电子空穴的分离,从而提高光电性能。本文采用溶胶-凝胶法（Sol-Gel）制备ZnO、TiO2多层复合薄膜,通过X射线衍射仪（X-ray diffraction,简称XRD）、扫描电子显微镜（Scanning electron microscope,简称SEM）和紫外-可见分光光度计（Ultraviolet visible spectrophotometer,简称UV-Vis）等仪器,对薄膜的晶格尺寸、表面形貌、吸光度和光学带隙进行表征。分析结果如下:（1）研究了不同浓度的本征ZnO,以乙酸锌（Zn（CH3COO）2H2O）、乙二醇甲醚（CH3OCH3CH2OH）、乙醇胺（C2H7NO）为原料制备出最佳浓度为0.45mol/L的本征ZnO。XRD结果表明薄膜的（002）衍射峰生长取向较好。由SEM进行表征得出薄膜的表面形貌平整、结晶度高。紫外-可见光表明样品浓度为0.45mol/L时在可见光范围内的透过率为66%。（2）研究了不同浓度的本征TiO2,以钛酸酊酯（Ti（OC4H9）4）、乙酰丙酮（C5H8O2）为原料制备出最佳的TiO2对应的浓度为0.65 mol/L。由XRD表征手段得出样品的特征峰对应于（101）方向生长较好。SEM结果表明样品颗粒明显、不粘连且通过紫外-可见光得出样品的吸光度较高。（3）实验得出ZnO、TiO2最佳的浓度后,在此基础进行叠加涂覆,探讨了最佳浓度为0.45 mol/L/0.55 mol/L的双层ZnO/TiO2复合薄膜,复合薄膜的结晶质量好,吸光度较强,禁带宽度的值较低。
施凯霞[2]（2020）在《TiO2/PDA复合薄膜的制备及其表面性能的研究》文中认为二氧化钛（TiO2）是一种具有良好光催化性能、高的光电转换效率以及亲水性等特性的节能材料,在污水以及尾气处理、染料敏化太阳能电池和自清洁玻璃等领域,具有广阔的应用前景。但是通常TiO2作为粉体形式会存在团聚、不利于回收、容易造成二次污染的问题,TiO2薄膜形式则可以解决这一问题,但其与基底间的附着力较弱,并且TiO2较宽的禁带宽度也阻碍了光生电子的产生,限制了其对太阳能的利用,因此,提高TiO2薄膜附着力、扩展其光吸收范围是TiO2薄膜在实际应用中需要解决的重要问题。本文以溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜为主体,采用聚多巴胺（PDA）作为中间粘附层,成功制备了TiO2/PDA复合薄膜,探讨不同工艺条件对其结构和表面性能的影响。主要的研究内容如下:（1）分别对PDA、TiO2薄膜进行工艺参数的优化。首先利用多巴胺（DA）氧化自聚合在基底上沉积形成PDA薄膜,探讨沉积时间对PDA薄膜的影响。实验结果表明,PDA层的厚度以及PDA聚合物的大小与沉积时间有关,50 min下得到的PDA薄膜均匀致密,能完全覆盖在基底上,表现出较好的润湿性能。其次采用溶胶-凝胶以及浸渍提拉法,在不同煅烧温度下制备TiO2薄膜,发现煅烧温度会影响TiO2的晶型、纳米颗粒的大小,通过对TiO2薄膜进行一系列的测试表征表明,550°C煅烧温度下的TiO2为锐钛矿结构,纳米颗粒分布均匀,薄膜具有最佳的润湿性、光学性能以及力学性能。（2）采用浸渍提拉法在玻璃基底上制备TiO2/PDA复合薄膜,并对其结构、润湿性、摩擦磨损及力学性能进行表征和分析。结果表明,与纯TiO2薄膜相比,TiO2/PDA复合薄膜具有更好的润湿性,主要是由于PDA层的引入增加了薄膜的光吸收范围,意味着在光照下会产生更多的氧空位,并且有利于水分子的吸收,从而增强了薄膜的亲水性。此外,薄膜表面的原子力显微镜（AFM）刮擦实验和纳米压痕测试表明,PDA层的引入也增加了TiO2层对基底的粘合力,使得TiO2/PDA复合薄膜比纯TiO2薄膜具有更强的耐磨性。（3）探讨PDA沉积时间和薄膜煅烧温度对TiO2/PDA复合薄膜的影响。实验结果表明,沉积时间为50 min时,PDA层的完全覆盖导致复合薄膜的形貌最佳,也表现出最好的润湿性能;550°C下TiO2为锐钛矿型,并且薄膜中仍有PDA的存在,减小了复合薄膜的禁带宽度,提升了表面水分子的吸附,使其具有最好的润湿性能,最高的硬度和最低的弹性模量。
高俊玲[3]（2020）在《α-Fe2O3/TiO2复合薄膜对20钢光生阴极保护性能的研究》文中研究说明光生阴极保护因其节能、环保、方便和高效的优点,已被广泛应用于金属腐蚀防护中。TiO2作为一种高效、稳定、无毒、低成本的n型半导体,其优异的光电特性以及腐蚀防护性能,常被用在光生阴极保护碳钢中。然而,在使用过程中,铁离子会扩散到TiO2层,影响其光生阴极保护性能。为了解决这个问题,本论文通过在20钢表面原位氧化形成α-Fe2O3层来抑制铁离子的扩散,同时形成α-Fe2O3/TiO2异质结薄膜,在抑制铁离子扩散的同时增强其光生阴极保护性能。（1）通过热氧化和阳极氧化两种方式在20钢上获得两种类型的α-Fe2O3过渡层,研究α-Fe2O3过渡层的微观结构对α-Fe2O3/TiO2异质结薄膜的光电化学性能和光生阴极保护性能的影响规律。采用紫外可见吸收光谱（UV-vis）、表面光电压谱（SPV）、光致发光光谱（PL）和光电流密度-时间曲线（I-t）测试α-Fe2O3/TiO2异质结薄膜的光电化学性能;采用电化学阻抗谱（EIS）和动电位极化曲线测试α-Fe2O3/TiO2薄膜的光生阴极保护性能。结果表明,阳极氧化处理的样品比热氧化处理的样品具有更高的光电转换效率和光生电荷迁移速率。在AM 1.5G辐照下,经过阳极氧化处理的α-Fe2O3/TiO2薄膜样品作为光阳极,在0.5 M Na Cl溶液中将20钢的腐蚀电流密度和腐蚀电位分别降低了0.149 m A?cm-2和297 m V,相较于热氧化处理的样品表现出更为优异的光生阴极保护性能。（2）为了进一步探索α-Fe2O3/TiO2薄膜对20钢的光生阴极保护性能,研究了阳极氧化时间（6、9、12、15、18和21 min）对α-Fe2O3过渡层的微观结构影响规律,以及α-Fe2O3/TiO2的微观结构对其光生阴极保护20钢性能的影响。通过光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外可见吸收光谱（UV-vis）、表面光电压谱（SPV）、电化学阻抗谱（EIS）和动电位极化曲线测试α-Fe2O3/TiO2异质结薄膜的微观结构、光电化学性能和光生阴极保护性能。结果表明:随着阳极氧化时间的延长,α-Fe2O3过渡层厚度、α-Fe2O3/TiO2薄膜的光电转换效率和光生电荷迁移速率,以及α-Fe2O3/TiO2薄膜对20钢的光生阴极保护效率都呈先增后减的趋势,其中,当阳极氧化时间为15 min时,α-Fe2O3/TiO2薄膜表现出最优的光电化学性能和对20钢的光阴极保护性能。在AM 1.5G辐照下,作为光阳极可以将0.5 M Na Cl溶液中20钢的腐蚀电流密度和腐蚀电位分别降低0.107 m A?cm-2和265m V。（3）在阳极氧化时间优化的基础上,研究了阳极氧化电压（30、40、50、60和70 V）对α-Fe2O3过渡层的微观结构影响规律,以及α-Fe2O3/TiO2的微观结构对其光生阴极保护20钢性能的影响。通过光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外可见吸收光谱（UV-vis）、表面光电压谱（SPV）、电化学阻抗谱（EIS）和动电位极化曲线测试α-Fe2O3/TiO2异质结薄膜的微观结构、光电化学性能和光生阴极保护性能。结果表明:随着阳极氧化电压的增大,α-Fe2O3过渡层厚度、α-Fe2O3/TiO2薄膜的光电转换效率和光生电荷迁移速率,以及α-Fe2O3/TiO2薄膜对20钢的光生阴极保护效率都呈先增后减的趋势。阳极氧化电压为40 V时,α-Fe2O3/TiO2薄膜表现出最优的光电化学性能和对20钢的光阴极保护性能。在AM 1.5G辐照下,其作为光阳极可以将0.5 M Na Cl溶液中20钢的腐蚀电流密度和腐蚀电位分别降低0.095 m A?cm-2和227 m V。
李佳泽[4]（2020）在《基于原子层沉积技术的氧化物异质结光催化性能及其机理研究》文中研究指明原子层沉积（ALD）以其薄膜的可控性生长技术而闻名,可精确控制纳米级甚至原子级的颗粒生长,这使得它被广泛应用于解决材料和器件的纳米尺度所带来的问题,可在各种形状的基底上生长均匀致密薄膜。目前,对于使用ALD法选择性沉积的少循环数所制备的高度分散岛状结构与基底催化剂构成的催化材料尚处于研究的起始阶段。许多贵金属负载光催化剂选用孤岛杂化光催化剂制备方法,以增加催化剂的反应活性位点。本研究利用此种方法制备了三种光催化剂,分别为:Bi2O3/TiO2光催化剂、MnO2/TiO2光催化剂及MnO2/Bi2O3/TiO2光催化剂。利用X射线衍射（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）分析了样品的晶格结构、表面形貌及化学组分。利用光催化甲基蓝（MB）分析了样品的光催化活性。利用光致发光光谱（PL）验证光生载流子的分离情况。对样品进行几次重复实验,验证光催化剂的稳定性。并对这三种异质结光生载流子的转移进行分析,提出三种光催化机理。结果表明,ALD法制备的MnO2及Bi2O3纳米颗粒可均匀的分散在TiO2光催化剂表面,由于颗粒的组分和大小不同,所形成的异质结数量也有所不同,导致光催化性能有所差异。三种异质结光催化剂的光催化性能明显都比TiO2光催化剂的性能好。在Bi2O3/TiO2异质结光催化剂中,Bi2O3以纳米颗粒及大团簇体的形式存在。由于大团簇体的Bi2O3纳米颗粒具有高复合率,导致光生载流子不能有效分离。因此形成的P-N异质结光催化效率没有MnO2/TiO2光催化剂形成的N-N异质结光催化效率高。这可能是由于MnO2的窄带隙可有效拓展异质结的可见光吸收范围,且N-N型异质结形成的Type-I型的光生载流子转移机制可有效分离光生电子-空穴对。最重要的是,三元异质结MnO2/Bi2O3/TiO2光催化剂形成的N-P-N异质结比二元异质结的效率高,这可能是由于三元光催化剂的光催化机理是由Bi2O3/TiO2异质结、MnO2/TiO2异质结及MnO2/Bi2O3/TiO2异质结三种协同作用而产生的。
张青[5]（2020）在《钛酸铋基铁电材料光电特性及其应用研究》文中认为铁电材料因压电、铁电、热电等特性,在超声换能器、红外光电检测、存储器等领域有着广泛的应用,受到了研究者的广泛关注。近年来,铁电薄膜被证实具有特殊的光伏效应,引起了科学研究者的极大兴趣。然而,大多数铁电材料的禁带宽度较宽,且电导率较低。到目前为止,铁电薄膜产生的光电流一般非常小。本文基于此背景,选择Bi4Ti3O12薄膜作为研究对象,以进一步优化光电效应特性为目的,研究复合薄膜、元素掺杂对其光学性质、能带结构的影响与机理分析。本论文采用-溶胶凝胶法制备了Bi4Ti3O12/TiO2双层膜、La掺杂Bi4Ti3O12铁电薄膜、Bi3.25La0.75Ti3O12/TiO2双层膜,并对其微观结构以及光电性能进行了研究。主要研究成果如下:首先,采用溶胶-凝胶法制备Bi4Ti3O12铁电薄膜,探究其制备工艺。在此基础上,成功制备Bi4Ti3O12/TiO2双层膜,并进行相关表征及其性能测试。结果表明,Bi4Ti3O12/TiO2复合双层膜的光电响应比单纯的TiO2或Bi4Ti3O12薄膜的光电响应明显得多,并且B4T4(B代表Bi4Ti3O12薄膜,T代表TiO2薄膜,4代表旋涂的层数)双层膜具有最佳的光电响应。此外,本论文还研究了偏压和极化条件对B4T4复合双层薄膜光电响应特性的影响。B4T4双层膜在正偏压条件处理下,光电流密度有所增加;相反,在负电压条件处理下,电流密度有所下降。正极化状态的B4T4复合双层膜的J-T特性不如非极化状态的J-T特性好。在-2V电压负极化处理之后,光伏效应得到了显着增强,电流密度以及开路电压都相应增大。在2V电压正极化处理后,光电流方向发生反转,光电流密度降低。其次,采用溶胶-凝胶法制备La元素掺杂Bi4Ti3O12铁电薄膜,研究不同La元素掺杂量对Bi4Ti3O12铁电薄膜的微观结构、铁电性能以及光电性能的影响。所有薄膜成分均没有出现杂相,并且随着La元素掺杂量的增加,衍射峰逐渐向高角度移动,晶粒尺寸逐渐减小,吸收边发生蓝移,禁带宽度略微增大。通过J-T与J-V测试研究不同La元素掺杂量对Bi4Ti3O12薄膜光电响应的影响。结果显示La元素掺杂的Bi4Ti3O12薄膜的光电响应明显优于Bi4Ti3O12。最后,采用溶胶-凝胶法制备Bi2.25La0.75Ti3O12/TiO2双层膜,通过XRD、SEM、UV-vis测试对所制备的薄膜进行了表征分析,并探究其光电性能。Bi3.25La0.75Ti3O12/TiO2双层膜比单纯的TiO2或Bi3.25La0.75Ti3O12薄膜的光电响应强得多。此外,本论文还研究了不同顶部电极对Bi3.25La0.75Ti3O12/TiO2复合薄膜光电响应的影响。本论文测试了Au/BL4T4/FTO、Ag/BL4T4/FTO结构在模拟太阳光（AM1.5）下的J-T曲线,发现两者的光电响应有差异。这是由于顶电极的功函数不同,在薄膜与电极之间产生的内置电场,造成Ag/BL4T4/FTO结构在白光照射下的光伏效应略低于Au/BL4T4/FTO结构。
陈鹏辉[6]（2019）在《光伏面板表面亲水性自清洁薄膜的研究》文中进行了进一步梳理由于能源和环境危机日益严重,太阳能电池应运而生,随着全球光伏行业的发展,世界上许多地方都建立了太阳能发电站。因为电站主要在室外工作,时间久了光伏面板表面不可避免地会被污染物遮挡,极大地影响了电站的发电效率,造成了巨大的损失。对于这些污染物,如果选择人工清洁,不仅浪费巨大的人力物力,效果却不理想,因此发展光伏面板自清洁技术,显得十分必要。TiO2因同时具有光致超亲水性和光催化活性,引起了诸多关注。但由于TiO2折射率高,带隙宽,导致其在可见光区的透过率以及对太阳光的利用率不高,基于此,本文对TiO2进行了改性研究,主要研究成果如下:（1）采用溶胶凝胶法+浸渍提拉技术在玻璃基底上制备TiO2薄膜,通过对其进行聚乙二醇（PEG2000）改性,研究了PEG加入量和提拉速率对TiO2表面形貌、透射光谱和自清洁性能的影响。实验结果表明,随着PEG添加量的增加,薄膜的孔隙率增大,带隙减小,光透过率增大,光催化活性和亲水性能均得到提高,但是过量的PEG会减小薄膜的空隙,从而导致光催化活性和亲水性能降低;提拉速率可以调控薄膜的厚度和微结构,从而实现对薄膜自清洁性能的调控。（2）采用SiO2对TiO2薄膜改性,制备了SiO2-TiO2复合薄膜,研究了SiO2添加量对复合薄膜透过率和自清洁性能的影响。研究结果表明,SiO2与TiO2进行复合后,薄膜的光透过率提高,适量的SiO2可以增强TiO2的光催化活性;随着SiO2-TiO2薄膜厚度的增大,光透过率降低,光催化活性和亲水性能提高。（3）采用硅烷偶联剂、PEG、氧化锡锑（ATO）对SiO2-TiO2复合薄膜进行掺杂改性,研究了该复合薄膜的透过率和自清洁性能,以及退火温度对该复合薄膜自清洁性能的影响。研究结果表明,添加适量的硅烷偶联剂可以提高SiO2-TiO2薄膜的光催化活性,但透过率降低;添加适量的PEG可以得到光透过率和光催化活性都较好的薄膜;添加适量ATO可以提高薄膜的光透过率和光催化活性;随着退火温度的升高,薄膜的透过率随之降低,但光催化活性逐渐增强。
薛菲[7]（2018）在《Zn/Co共掺杂TiO2纳米材料抗菌陶瓷的制备工艺及其性能研究》文中进行了进一步梳理近年来,人们在生活中对抗菌材料的需求越来越多,因此新一代环保型二氧化钛抗菌陶瓷应运而生。本论文选取具有良好抗菌性的Zn/Co共掺杂TiO2纳米材料,采用超声喷雾热解法及浸渍提拉法系统的研究喷雾镀膜高度、喷雾时间、提拉速度、提拉浸渍时间、焙烧温度及保温时间对抗菌陶瓷抗菌性的影响,探索最佳镀膜工艺。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis-DRS）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等分析方法对所制备的纳米材料进行物相组成及光吸收性能等分析。在可见光照射条件下,采用烧瓶振荡法和抑菌环法对所制备的材料进行抗菌性能的研究。采用薄膜密着法来研究所制备抗菌陶瓷的抗菌性能,同时结合XRD、SEM对抗菌陶瓷薄膜的性能表征,选择出制备抗菌陶瓷抗菌效果最佳的镀膜工艺。实验结果表明,以钛酸四丁酯作为前驱物,无水乙醇为溶剂,冰醋酸为螯合剂,十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂,掺杂硝酸锌、硝酸钴（摩尔比为2:1）,制备出抗菌性能较好的Zn/Co共掺杂TiO2溶胶,可用做抗菌陶瓷的制备。采用自制超声喷雾热解装置制备Zn/Co共掺杂TiO2纳米抗菌陶瓷,喷雾口距离陶瓷基片高度最佳为5 cm,镀膜层数最佳为二层。SEM图谱分析及抗菌实验表明,此条件下成膜均匀无开裂现象,并且抗菌率最高。陶瓷在马弗炉中的最佳焙烧温度为600℃,最佳保温时间为2 h,此时成膜效果最好且抗菌率最高。超声喷雾热解法最佳制备工艺下抗菌陶瓷有较强的耐污性,抗自然水冲刷性略有下降。采用浸渍提拉法制备Zn/Co共掺杂TiO2纳米抗菌陶瓷,提拉速度200μm/s、提拉浸渍时间200 s时,镀膜层数一层为最佳值。覆盖时间及层数过多都会使光催化物质被覆盖,出现成膜不均匀且抗菌率下降的情况。陶瓷在马弗炉中的最佳焙烧温度为600℃,600℃时Zn/Co共掺杂TiO2以具有光催化性的锐钛矿型存在,抗菌率最高。浸渍提拉法最佳制备工艺下抗菌陶瓷有较强的耐污性,但抗自然水冲刷性不理想,这与浸渍提拉法成膜牢固性有关。
赵卓卓[8]（2015）在《Cu2O/TiO2纳米复合薄膜的制备及光催化性能研究》文中研究说明随着工业和科技的快速发展,能源危机和环境污染问题日益加剧,对清洁能源太阳能的利用成为解决上述问题的有效途径。光催化氧化技术由于具有独特特点,特别适合处理成分复杂的有机废水。但是存在一定缺陷,未能被工业化应用。本文针对目前光催化剂存在的太阳能利用率低及粉体不易回收的问题,设计制备Cu2O/TiO2复合薄膜。采用电化学沉积法在ITO导电玻璃上制备了Cu2O/TiO2薄膜,通过XRD、XPS、SEM、Raman、PL和UV-Vis对Cu2O薄膜的微观结构、表面形貌和光学特性进行了表征和分析,同时对其光催化性能进行了研究,具体研究内容如下:（1）在ITO导电玻璃上制备了纳米Cu2O/TiO2/ITO薄膜,研究了电沉积纳米Cu2O薄膜的制备条件,获得制备纳米Cu2O薄膜的最佳条件为:pH为11.00,搅拌速度为100rpm,沉积电流为0.12mA/cm2。在此条件下,所制备的Cu2O薄膜纯度较高,表现高强度的（111）面择优,具有高质量晶体结构。Cu2O薄膜晶体平均粒径为150nm左右,晶粒呈正八面体状形貌。Cu2O/TiO2薄膜的吸收边界在600nm左右,在350～510nm范围内对光的吸收迅速增大,Cu2O/TiO2复合薄膜的禁带宽度约为2.19eV。（2）研究了退火处理及掺杂金属离子对纳米Cu2O薄膜的结构形貌和性能的影响。结果表明上述因素对纳米Cu2O薄膜的结构和性能均产生较大影响。250℃退火和Fe3+掺杂可以使Cu2O的（111）晶面强度增加,增大Cu2O/TiO2薄膜的UV-Vis吸收率,扩展Cu2O/TiO2薄膜的吸收光谱范围,减小禁带宽度;使Cu2O/TiO2薄膜光致发光强度明显增大。此外,退火处理使开路电压由13.5mV增至32.34mV。（3）Cu2O薄膜的光催化性能研究。在单因素实验的基础上,采用响应曲面法对Cu2O/TiO2薄膜的光催化降解的主要影响因素进行了优化并建立了 二次多项数学模型。对苯酚的降解性能研究发现,经响应曲面所建立的二次模型R2为0.9973,拟合度良好,具有高度显着性,在最佳优化条件下苯酚的实际降解率与预测降解率相对误差为0.15%;光催化降解罗丹明B时,此法建立的二次模型R2为0.9818,具有良好的拟合度及预测性。经实验验证此条件下的降解率为98.4%,与预测值97.54%相对误差为0.84%。
曾宪光[9]（2013）在《染料敏化太阳能电池光阳极TiO2薄膜的制备及改性研究》文中研究说明太阳能是取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源,利用太阳能的主要方式之一是太阳能光伏电池发电。当今太阳能光伏发电及其应用日渐广泛,现已逐步在油气田开发工程方面有所应用,为油气田提供服务。作为第三代太阳能发电装置的染料敏化太阳能电池（DSSC）具有制作工艺简单、转化效率较高、成本低廉等优点,是一种未来极具发展潜力的新型光伏电池,近年来已受到了各国研究者越来越多的关注和投入。迄今为止,针对DSSC,国内外许多学者己开展了大量的研究工作,并取得了一定的研究成果,但其应用仍然存在较多问题。例如,TiO2因其较宽的禁带宽度而只能吸收紫外区光线,致使对入射光的利用率不足,严重影响了DSSC的光电转化效率。纳米TiO2薄膜作为DSSC重要组成部分,是影响电池光电转换效率的关键因素之一。因此,围绕TiO2薄膜多样化制备技术的研究,如何调整纳米TiO2的禁带宽度,拓展其光谱响应范围,进而提高其太阳光利用率,是近期和今后DSSC的研究重点,具有很重要的应用价值和理论价值。本文以纳晶TiO2薄膜为研究对象,分别采用了阴极电沉积法、阳极氧化法、低热固相法、溶胶-凝胶法和水热法五种方法制备TiO2粉体及薄膜,并将其应用到DSSC中。利用了AFM、SEM、XRD、XRF、TG-DSC等手段对TiO2薄膜的表面形貌、物相结构、组分、热性能等进行表征分析,探讨了制备工艺参数对产物形貌和性能的影响及其部分产物的形成机理,研究了多种TiO2薄膜材料的光电流-光电压曲线（I-V曲线）和交流阻抗图谱（EIS图谱）特性,评定了其电池的光电性能。主要研究结论如下：（1）采用“阴极电沉积法”制备了TiO2纳米晶薄膜。用单因素方法研究了pH、电压、沉积时间等因素对电沉积的影响,获得了以Ti（SO4）2为钛源制备TiO2薄膜的最佳配方及工艺条件为10.0mL Ti（SO4）2,3.0mLH2O2,2.0mL HNO3,8.0mL NH3·H2O,20.0mL H2O,pH为1.5,电压为3.5V,沉积时间为20min。该TiO2纳米薄膜分布较均匀,其晶型为锐钛矿型,平均晶粒尺寸为10nm,其电池的光电转换效率为1.26%。浸渍掺铁将该TiO2薄膜的电池光电转换效率提高了21.4%,其电池光电转换效率达1.53%。（2）采用“阳极氧化法”制备了TiO2纳米管薄膜。以含有F-离子的水溶液作为电解质,研究阳极氧化参数对TiO2纳米管形貌的影响。当电压小于15V时,不利于TiO2纳米管生长：在15-30V电压范围,随着电压的增加,TiO2纳米管的管径也随之增大；当电压达到30V时,纳米管状结构被破坏,形成一种海绵状的无规则多孔结构。因此,适当增大电压有利于大孔径TiO2纳米管的形成。在20V电压、30min氧化条件下所制备的TiO2纳米管晶型为锐钛矿型,管径为100nm左右,其电池的光电转换效率为1.42%；对该电池进行TiCl4处理后,其电池光电转换效率达1.98%,比未进行TiCl4处理的效率提高了39.4%,交流阻抗实验结果验证了该结论。（3）采用“低热固相法+丝网印刷技术”制备Ni掺杂TiO2薄膜。以钛酸丁酯与六水合氯化镍直接固相反应,制备了纳米Ni-TiO2粉体及薄膜。所制备纳米Ni-TiO2薄膜呈海绵状多孔结构,分布较均匀,其薄膜晶型为锐钛矿型,平均晶粒尺寸约为20nm。与未掺杂TiO2相比,掺镍后促进了晶粒细化,其光电转换效率为2.13%,电池效率提高了约37.4%。以TiCl4处理Ni-TiO2薄膜,电池效率进一步提高,其电池光电转换效率达2.45%。（4）采用“溶胶-凝胶法+浸渍提拉技术”制备了TiO2纳米晶薄膜。通过正交试验法获得了制备TiO2薄膜的最佳配方：钛酸丁酯10.0mL,无水乙醇50.0mL,硝酸2.0mL,水1.OmL,聚乙二醇（20000）0.4g。在该条件下,其配方所制备的薄膜较为均匀,无裂纹,平均晶粒尺寸为12nnm左右,在100mW/cm2模拟太阳光照射下,其光电转换效率达3.72%。同时,在该配方的基础上制备了掺杂La-TiO2薄膜,经XRD测试,其结果表明：所制备的La-TiO2薄膜的晶型为锐态矿相结构。并且发现在掺镧TiO2纳晶薄膜中,随着掺杂摩尔比的增大,其衍射峰强度降低并宽化,表明镧掺杂有助于TiO2晶粒细化,抑制了晶粒生长。另外发现,随着掺杂摩尔比（0-1.5mol%）的增加,其光电转换效率也随之增加；当镧掺杂摩尔比为1.5mol%时,其光电转化率达到4.35%,比未掺杂电池提高了16.9%。对镧掺杂TiO2薄膜的机理分析表明,其光电转化率明显提高的主要原因在于,晶粒细化和形成杂质能级所致。（5）采用“水热法+丝网印刷技术”制备了锐钛矿型TiO2薄膜。水热法制备TiO2粉体配方为钛酸丁酯10.0mL、无水乙醇40.0mL、盐酸2.0mL、水1.0mL、三乙醇胺1.0mL。通过正交试验获得最佳制备条件为：水热温度为220℃、水热反应时间为24h、印刷层数为5层、热处理温度为550℃。此最佳工艺条件下电池的光电转换效率达5.53%。同时,在该配方的基础上制备了铒、镱掺杂TiO2薄膜。结果表明：铒、镱掺杂TiO2薄膜呈海绵状多孔薄膜,分布较均匀,铒、镱掺杂细化了TiO2晶粒。当0.5mol%Er+0.5mol%Yb共掺杂Ti02薄膜时,其组装电池的光电转换效率高达6.15%,比未掺杂时提高了11.2%,交流阻抗实验结果验证了该结论。（6）光阳极Ti02薄膜是DSSC的关键部件,它对DSSC的光电性能有重要的影响。据多样化制备及改性TiO2薄膜的研究可得出：采用“阴极电沉积法”制备的Ti02薄膜较均匀,方法有一定的特点,但其电池的光电转换效率偏低；“阳极氧化法”则通过调节阳极氧化电压、电解液浓度、pH、反应时间等因素可制备所需的TiO2纳米管阵列,预测其电池的光电转换效率可能会有很大的提升空间；“低热固相法”具有制备工艺简单、成本低、污染小、可大批量生产等优点,所制备Ti02薄膜呈海绵状多孔结构,其电池的光电转换效率还较低,继续研究仍有提升的空间,该方法适应性强,是制备Ti02粉体及薄膜方法中非常有发展前景的制备方法之一；“溶胶-凝胶法”具有设备简单、操作易控制、易工业化生产等优点,采用该法制备的Ti02薄膜较为均匀,其电池的光电转换效率还较低,仍需继续深入研究提高其光电转换效率；“水热法+丝网印刷技术”制备的Ti02薄膜呈海绵状多孔结构,其电池的光电转换效率较高,具有良好的工业化生产前景。此外,上述几种方法所制备的TiO2薄膜经改性处理后,其电池的光电转换效率都有不同程度的提高,可见,改性处理Ti02薄膜是提高其电池光电转换效率的一种有效方法。
陈芃[10]（2012）在《对向靶磁控溅射法制备TiO2纳米薄膜及其性能研究》文中指出TiO2材料由于具备高催化活性、无毒性和化学稳定性等优点而被广泛应用于资源与环境领域，TiO2薄膜因比粉体易于从反应体系中分离与回收利用而备受关注。本文将一种新型物理沉积技术，即对向靶磁控溅射法应用于TiO2薄膜制备过程，可有效避免溅射粒子对沉积薄膜的轰击作用，提高靶材的利用率，所制备薄膜与基底结合牢固。以两个对向平行放置的钛靶为溅射靶材，分别选取Ar与O2为工作气体和反应气体，采用直流反应溅射法在FTO导电玻璃基底上制备了TiO2纳米薄膜。通过FE-SEM和AFM对不同溅射时间段的TiO2纳米薄膜进行表面形貌分析，结果显示TiO2纳米薄膜在基底上呈先层状后岛状（Stranski-Krastanow）的生长模式。通过台阶仪、XRD、FE-SEM、HR-TEM、AFM和UV-Vis等表征手段，详细分析了对向靶磁控溅射过程各个条件参数对所制备TiO2纳米薄膜晶体结构、表面形貌与光学性质的影响。溅射功率主要影响TiO2纳米薄膜的沉积速率，薄膜厚度与溅射功率呈线性增加的关系；当溅射功率大于280W时薄膜开始由非晶状态转化为锐钛矿结构，但结晶度较低。退火处理可使TiO2纳米薄膜获得足够自由能，促进TiO2颗粒的表面迁移与相互团聚，并提高薄膜的结晶度。Ar/O2流量比是影响靶面上溅射过程与氧化过程速率的决定性因素，当Ar/O2流量比低于1:1时溅射过程进入靶面氧化模式，薄膜沉积速率和结晶度均有所降低；当Ar/O2流量高于1:1时，随着溅射室内氧气流量的增加，薄膜由纯锐钛矿结构转变为锐钛矿-金红石混晶结构。高溅射气压会抑制金红石的生长，当溅射气压小于2.5Pa时，沉积在基底上的TiO2纳米薄膜结晶度随溅射气压的升高而提高；若溅射气压继续增大则会导致沉积薄膜的结晶度下降。以异丙醇（iso-propanol，简称IPA）气体为目标降解物检测所制备薄膜的光催化活性；以TiO2纳米薄膜电极的瞬态光电流检测薄膜的光电性能，研究确定具备最优光催化活性和光电性能的TiO2纳米薄膜制备条件为：溅射功率350W，溅射气压2.5Pa，Ar/O2流量比1:1，后期退火温度550℃。该薄膜可在120min紫外照射时间内降解初始浓度为90ppm的IPA气体，且在IPA降解实验中呈现出良好的催化活性稳定性。在光催化反应中异丙醇首先转化成丙酮再被氧化为CO2，中间伴随有少量乙醛出现。在外加电压0.6V条件下，该薄膜在标准三电极体系中的瞬态光电流密度可达1.02mA/cm2，具有较优光电转换性能。
二、探索MOCVD法制备TiO_2薄膜的最佳反应条件（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、探索MOCVD法制备TiO_2薄膜的最佳反应条件（论文提纲范文）
（1）ZnO、TiO2多层复合薄膜的制备及其光学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文选题目的及意义 |
| 1.2 ZnO、TiO_2的结构和性质 |
| 1.2.1 ZnO的结构和性质 |
| 1.2.2 TiO_2的结构和性质 |
| 1.3 薄膜材料的研究进展 |
| 1.3.1 ZnO薄膜材料的国内外研究进展 |
| 1.3.2 TiO_2薄膜材料国内外研究进展 |
| 1.3.3 复合薄膜的国内外研究 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 薄膜的制备及其表征 |
| 2.1 薄膜制备技术 |
| 2.2 主要试剂与仪器 |
| 2.2.1 主要试剂 |
| 2.2.2 主要仪器 |
| 2.3 薄膜的制备过程 |
| 2.3.1 实验器皿及衬底的清洗 |
| 2.3.2 凝胶的制备 |
| 2.3.3 薄膜的制备 |
| 2.4 薄膜的分析和表征手段 |
| 2.4.1 X射线衍射仪 |
| 2.4.2 扫描电子显微镜 |
| 2.4.3 紫外-可见分光光度计(UV-Vis) |
| 2.5 本章小结 |
| 3 溶胶浓度对ZnO、TiO_2薄膜性能的影响 |
| 3.1 溶胶浓度对ZnO薄膜性能的影响 |
| 3.1.1 薄膜结构分析 |
| 3.1.2 薄膜形貌分析 |
| 3.1.3 薄膜光学性能分析 |
| 3.2 溶胶浓度对TiO_2薄膜性能的影响 |
| 3.2.1 TiO_2的晶格结构 |
| 3.2.2 TiO_2的表面形貌图 |
| 3.2.3 TiO_2薄膜的光学性能 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 ZnO/TiO_2多层复合薄膜的光学性能研究 |
| 4.1 复合薄膜的XRD |
| 4.2 复合薄膜的SEM |
| 4.3 复合薄膜的光学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 后续工作与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）TiO2/PDA复合薄膜的制备及其表面性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 TiO_2 的结构及性质 |
| 1.3 TiO_2 薄膜的制备 |
| 1.3.1 物理气相沉积(PVD)法 |
| 1.3.2 化学气相沉积(CVD)法 |
| 1.3.3 液相沉积(LPD)法 |
| 1.3.4 溶胶-凝胶(Sol-gel)法 |
| 1.4 TiO_2 薄膜的表面性能 |
| 1.4.1 润湿性 |
| 1.4.2 摩擦磨损性能 |
| 1.5 TiO_2 薄膜的改性 |
| 1.5.1 元素掺杂 |
| 1.5.2 调节薄膜厚度 |
| 1.5.3 基底表面修饰 |
| 1.5.4 构筑复合薄膜 |
| 1.6 聚多巴胺的改性应用 |
| 1.6.1 聚多巴胺的形成机理 |
| 1.6.2 聚多巴胺形成的影响因素 |
| 1.6.3 聚多巴胺的性能 |
| 1.6.4 聚多巴胺对材料的改性 |
| 1.7 本文研究目的及内容 |
| 1.7.1 研究目的 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 第二章 实验及表征 |
| 2.1 药品试剂及实验设备 |
| 2.1.1 药品试剂 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 样品的合成制备 |
| 2.2.1 聚多巴胺(PDA)薄膜的制备 |
| 2.2.2 二氧化钛(TiO_2)薄膜的制备 |
| 2.2.3 二氧化钛/聚多巴胺(TiO_2/PDA)复合薄膜的制备 |
| 2.3 样品的测试表征 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜分析 |
| 2.3.2 原子力显微镜分析 |
| 2.3.3 X射线衍射分析 |
| 2.3.4 激光拉曼光谱 |
| 2.3.5 热重分析 |
| 2.4 润湿性能测试 |
| 2.5 光学性能测试 |
| 2.6 耐磨损性能测试 |
| 第三章 PDA薄膜和TiO_2 薄膜的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PDA薄膜的制备与结果分析 |
| 3.2.1 样品的制备 |
| 3.2.2 材料的表征 |
| 3.2.3 表面形貌分析 |
| 3.2.4 结构分析 |
| 3.2.5 润湿性能的评价 |
| 3.3 TiO_2 薄膜的制备与结果分析 |
| 3.3.1 样品的制备 |
| 3.3.2 材料的表征 |
| 3.3.3 表面形貌分析 |
| 3.3.4 结构分析 |
| 3.3.5 润湿性能的评价 |
| 3.3.6 光学性能的评价 |
| 3.3.7 力学性能的评价 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 溶胶-凝胶法制备TiO_2/PDA复合薄膜及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 样品的制备 |
| 4.2.2 材料的表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 表面形貌分析 |
| 4.3.2 结构分析 |
| 4.3.3 润湿性能的评价 |
| 4.3.4 耐磨损性能的评价 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 PDA沉积时间和煅烧温度对TiO_2/PDA复合薄膜的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 沉积时间对TiO_2/PDA复合薄膜的影响 |
| 5.2.1 样品的制备 |
| 5.2.2 材料的表征 |
| 5.2.3 表面形貌分析 |
| 5.2.4 润湿性能的评价 |
| 5.3 煅烧温度对TiO_2/PDA复合薄膜的影响 |
| 5.3.1 样品的制备 |
| 5.3.2 材料的表征 |
| 5.3.3 表面形貌分析 |
| 5.3.4 结构分析 |
| 5.3.5 润湿性能的评价 |
| 5.3.6 光学性能的评价 |
| 5.3.7 力学性能的评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间的科研成果 |
（3）α-Fe2O3/TiO2复合薄膜对20钢光生阴极保护性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金属腐蚀分类 |
| 1.2.1 化学腐蚀 |
| 1.2.2 电化学腐蚀 |
| 1.3 腐蚀防护方法及其优缺点 |
| 1.3.1 阳极保护 |
| 1.3.2 阴极保护 |
| 1.3.3 其他保护 |
| 1.4 负载型TiO_2于光生阴极保护中的应用 |
| 1.4.1 TiO_2基本性质 |
| 1.4.2 负载型TiO_2制备方法 |
| 1.4.3 负载型TiO_2光生阴极保护应用及机理 |
| 1.5 本论文研究目的及主要内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 主要内容 |
| 第二章 不同预氧化方法实现α-Fe_2O_3/TiO_2复合薄膜对20钢光生阴极保护 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料与设备 |
| 2.2.2 α-Fe_2O_3预氧化层制备 |
| 2.2.3 TiO_2层制备 |
| 2.2.4 测试与表征 |
| 2.2.5 耐腐蚀性能评估 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 形貌与结构分析 |
| 2.3.2 光电化学性能分析 |
| 2.3.3 光生阴极保护性能分析 |
| 2.3.4 不同形貌α-Fe_2O_3/TiO_2体系对20钢光生阴极保护机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 阳极氧化时间对α-Fe_2O_3/TiO_2复合薄膜光生阴极保护20钢性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料与设备 |
| 3.2.2 不同时间阳极氧化样品制备 |
| 3.2.3 测试与表征 |
| 3.2.4 耐腐蚀性能评估 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌与结构分析 |
| 3.3.2 光电化学性能分析 |
| 3.3.3 光生阴极保护性能分析 |
| 3.3.4 阳极氧化时间对α-Fe_2O_3/TiO_2体系光生阴极保护性能的影响机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 阳极氧化电压对α-Fe_2O_3/TiO_2复合薄膜光生阴极保护20钢性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料与设备 |
| 4.2.2 不同电压阳极氧化样品制备 |
| 4.2.3 测试与表征 |
| 4.2.4 耐腐蚀性能评估 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 形貌与结构分析 |
| 4.3.2 光电化学性能分析 |
| 4.3.3 光生阴极保护性能分析 |
| 4.3.4 阳极氧化电压对α-Fe_2O_3/TiO_2体系光生阴极保护性能的影响机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）基于原子层沉积技术的氧化物异质结光催化性能及其机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 半导体光催化概述 |
| 1.2 二氧化钛光催化剂概述 |
| 1.2.1 TiO_2 晶体结构及性能 |
| 1.2.2 TiO_2 光催化剂的制备方法 |
| 1.2.3 TiO_2 光催化剂目前存在的问题 |
| 1.3 二氧化钛光催化剂改性研究 |
| 1.4 TiO_2 异质结国内外研究现状分析 |
| 1.4.1 TiO_2 异质结的光催化性能 |
| 1.4.2 TiO_2 异质结的类型 |
| 1.4.3 TiO_2 异质结光催化领域应用 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 材料制备与测试 |
| 2.1 原子层沉积技术 |
| 2.1.1 原子层沉积的工艺流程 |
| 2.1.2 原子层沉积特点 |
| 2.1.3 原子层沉积的应用 |
| 2.2 测试与表征 |
| 2.2.1 X射线衍射 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜 |
| 2.2.3 光致发光光谱 |
| 2.2.4 光催化活性测试 |
| 2.2.5 光催化剂稳定性测试 |
| 第三章 Bi_2O_3/TiO_2 异质结制备、表征及光催化性能的研究 |
| 3.1 二氧化钛薄膜制备 |
| 3.2 原子层沉积法制备Bi_2O_3 薄膜 |
| 3.2.1 Bi_2O_3 的前驱体 |
| 3.2.2 Bi_2O_3薄膜的原子层沉积工艺 |
| 3.3 Bi_2O_3/TiO_2 异质结结构、形貌和组分表征 |
| 3.3.1 Bi_2O_3/TiO_2 异质结的物相结构 |
| 3.3.2 Bi_2O_3/TiO_2 异质结的表面形貌 |
| 3.3.3 Bi_2O_3/TiO_2 异质结的化学组分 |
| 3.4 Bi_2O_3/TiO_2 异质结光学性能 |
| 3.4.1 Bi_2O_3/TiO_2 异质结的光催化性能 |
| 3.4.2 Bi_2O_3/TiO_2 异质结的载流子复合重组情况 |
| 3.4.3 Bi_2O_3/TiO_2异质结光催化稳定性测试 |
| 3.4.4 Bi_2O_3/TiO_2 异质结光催化机理的探究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 MnO_2/TiO_2 异质结制备、表征及光催化性能的研究 |
| 4.1 MnO_2 薄膜的制备 |
| 4.2 MnO_2/TiO_2 异质结结构、形貌和组分表征 |
| 4.2.1 MnO_2/TiO_2 异质结的物相结构 |
| 4.2.2 MnO_2/TiO_2 异质结的表面形貌 |
| 4.3 MnO_2/TiO_2 异质结光学性能 |
| 4.3.1 MnO_2/TiO_2 异质结的光催化性能 |
| 4.3.2 MnO_2/TiO_2 异质结光催化稳定性测试 |
| 4.3.3 MnO_2/TiO_2 异质结光催化机理的探究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 MnO_2/Bi_2O_3/TiO_2 异质结制备、表征及光催化性能的研究.. |
| 5.1 MnO_2/Bi_2O_3/TiO_2 异质结结构、形貌和组分表征 |
| 5.1.1 MnO_2/Bi_2O_3/TiO_2 异质结的物相结构 |
| 5.1.2 MnO_2/Bi_2O_3/TiO_2 异质结的表面形貌 |
| 5.1.3 MnO_2/Bi_2O_3/TiO_2 异质结的化学组分 |
| 5.2 MnO_2/Bi_2O_3/TiO_2 异质结光学性能 |
| 5.2.1 MnO_2/Bi_2O_3/TiO_2 异质结的光催化性能 |
| 5.2.2 MnO_2/Bi_2O_3/TiO_2 异质结光催化机理的探究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（5）钛酸铋基铁电材料光电特性及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铁电材料的介绍 |
| 1.2.1 铁电材料的基本性质 |
| 1.2.2 铁电材料的分类 |
| 1.2.3 铁电材料的应用 |
| 1.3 铁电材料的光伏效应 |
| 1.4 铁电光伏效应增强的途径 |
| 1.4.1 复合结构 |
| 1.4.2 调谐带隙 |
| 1.4.3 修饰电极 |
| 1.5 Bi_4Ti_3O_(12)铁电材料 |
| 1.5.1 Bi_4Ti_3O_(12)的晶体结构 |
| 1.5.2 Bi_4Ti_3O_(12)的制备方法 |
| 1.5.3 Bi_4Ti_3O_(12)的光电特性研究 |
| 1.6 选题意义及其研究内容 |
| 第二章 钛酸铋基薄膜的制备工艺及表征 |
| 2.1 实验药品及仪器 |
| 2.2 溶胶凝胶法制备Bi_4Ti_3O_(12)薄膜 |
| 2.2.1 基底FTO的清洗 |
| 2.2.2 Bi_4Ti_3O_(12)薄膜制备工艺 |
| 2.3 薄膜的晶体结构与形貌表征 |
| 2.3.1 Bi_4Ti_3O_(12)薄膜的晶体结构分析 |
| 2.3.2 Bi_4Ti_3O_(12)薄膜的形貌表征 |
| 2.3.3 Bi_4Ti_3O_(12)薄膜的形貌与工艺优化 |
| 2.4 薄膜的性能测试方法及Bi_4Ti_3O_(12)薄膜的性能 |
| 2.4.1 紫外-可见吸收光谱测试(UV-vis) |
| 2.4.2 电流密度-时间曲线测试 |
| 2.4.3 电流密度-电压测试 |
| 2.4.4 金属电极的制备 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 Bi_4Ti_3O_(12)及其复合薄膜的制备及光电性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Bi_4Ti_3O_(12)/TiO_2复合薄膜的制备 |
| 3.3 Bi_4Ti_3O_(12)/TiO_2复合薄膜的表征 |
| 3.3.1 物相分析 |
| 3.3.2 形貌表征 |
| 3.3.3 紫外-可见吸收谱分析 |
| 3.4 Bi_4Ti_3O_(12)/TiO_2复合薄膜的光电特性 |
| 3.5 相对厚度对Bi_4Ti_3O_(12)/TiO_2复合薄膜光电响应的影响 |
| 3.6 外加偏压对Bi_4Ti_3O_(12)/TiO_2复合薄膜光电响应的影响 |
| 3.7 极化对Bi_4Ti_3O_(12)/TiO_2复合薄膜光电响应的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 La元素掺杂Bi_4Ti_3O_(12)薄膜的制备及光电特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Bi_(4-x)La_xTi_3O_(12)薄膜的制备 |
| 4.3 Bi_(4-x)La_xTi_3O_(12)薄膜的表征 |
| 4.3.1 Bi_(4-x)La_xTi_3O_(12)薄膜的物相分析 |
| 4.3.2 Bi_(4-x)La_xTi_3O_(12)薄膜的形貌与成分 |
| 4.4 Bi_(4-x)La_xTi_3O_(12)薄膜的吸收光谱 |
| 4.5 不同La掺杂量对Bi_4Ti_3O_(12)薄膜光电响应的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 Bi_(3.25)La_(0.75)Ti_3O_(12)/TiO_2复合薄膜的制备及光电性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Bi_(3.25)La_(0.75)Ti_3O_(12)/TiO_2复合薄膜的制备 |
| 5.3 Bi_(3.25)La_(0.75)Ti_3O_(12)/TiO_2复合薄膜的表征 |
| 5.3.1 Bi_(3.25)La_(0.75)Ti_3O_(12)/TiO_2复合薄膜的物相分析 |
| 5.3.2 Bi_(3.25)La_(0.75)Ti_3O_(12)/TiO_2复合薄膜的形貌分析 |
| 5.4 Bi_(3.25)La_(0.75)Ti_3O_(12)/TiO_2复合薄膜的吸收谱 |
| 5.5 Bi_(3.25)La_(0.75)Ti_3O_(12)/TiO_2复合薄膜的光电性能 |
| 5.6 本章小节 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（6）光伏面板表面亲水性自清洁薄膜的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 自清洁薄膜的制备方法 |
| 1.3.1 溶胶—凝胶法 |
| 1.3.2 磁控溅射法 |
| 1.3.3 化学气相沉积法 |
| 1.4 本课题的研究内容与目的 |
| 第2章 PEG对 TiO_2薄膜自清洁性能的影响 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 试剂与仪器 |
| 2.1.2 PEG-TiO_2 薄膜的制备 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 PEG添加量对TiO_2薄膜自清洁性能的影响 |
| 2.2.1.1 PEG-TiO_2 薄膜的结构与形貌 |
| 2.2.1.2 PEG-TiO_2 薄膜的光透过率 |
| 2.2.1.3 PEG-TiO_2 薄膜的光催化活性 |
| 2.2.1.4 PEG-TiO_2 薄膜的亲水性 |
| 2.2.2 提拉速率对PEG-TiO_2薄膜自清洁性能的影响 |
| 2.2.2.1 不同提拉速率制备PEG-TiO_2薄膜的结构和形貌 |
| 2.2.2.2 不同提拉速率制备PEG-TiO_2薄膜的自清洁性能 |
| 2.2.2.3 不同提拉速率制备PEG-TiO_2薄膜的亲水性 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 SiO_2对TiO_2薄膜的自清洁性能的影响 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 试剂与仪器 |
| 3.1.2 SiO_2-TiO_2 薄膜的制备 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 SiO_2 添加量对TiO_2薄膜自清洁性能的影响 |
| 3.2.2 厚度对SiO_2-TiO_2 薄膜自清洁性能的影响 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 SiO_2-TiO_2 薄膜自清洁性能的改性 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 试剂与仪器 |
| 4.1.2 SiO_2-TiO_2 混合液的制备 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 硅烷偶联剂改性SiO_2-TiO_2 薄膜的自清洁性能 |
| 4.2.2 PEG-SiO_2-TiO_2 薄膜的自清洁性能 |
| 4.2.2.1 PEG-SiO_2-TiO_2 薄膜的光透过率 |
| 4.2.2.2 PEG-SiO_2-TiO_2 薄膜的光催化活性 |
| 4.2.2.3 PEG-SiO_2-TiO_2 薄膜的亲水性 |
| 4.2.3 ATO-SiO_2-TiO_2 薄膜的自清洁性能 |
| 4.2.3.1 ATO添加量对SiO_2-TiO_2 薄膜自清洁性能的影响 |
| 4.2.3.2 退火温度对ATO-SiO_2-TiO_2 薄膜自清洁性能的影响 |
| 4.2.3.3 ATO-SiO_2-TiO_2 薄膜的亲水性 |
| 4.2.3.4 防雾性测试 |
| 4.2.3.5 防污性测试 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 本文的创新点 |
| 5.3 后续工作的建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（7）Zn/Co共掺杂TiO2纳米材料抗菌陶瓷的制备工艺及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 抗菌材料概述 |
| 1.3 影响薄膜光催化活性的因素 |
| 1.3.1 晶型 |
| 1.3.2 缺陷 |
| 1.3.3 粒子尺寸 |
| 1.3.4 表面积 |
| 1.3.5 光照条件 |
| 1.4 TiO_2光催化剂改性的主要途径 |
| 1.4.1 TiO_2表面光敏化 |
| 1.4.2 非金属掺杂 |
| 1.4.3 金属离子掺杂 |
| 1.4.4 金属/非金属共掺杂 |
| 1.5 TiO_2光催化抗菌材料的制备方法 |
| 1.5.1 水热法 |
| 1.5.2 均匀沉淀法 |
| 1.5.3 溶胶-凝胶法 |
| 1.6 TiO_2光催化剂的应用 |
| 1.6.1 抗菌、杀菌 |
| 1.7 抗菌陶瓷的制备 |
| 1.7.1 浸渍提拉法 |
| 1.7.2 MOCVD |
| 1.7.3 PVD |
| 1.7.4 电泳 |
| 1.7.5 LDP(液相沉积法) |
| 1.7.6 TiO_2粉末料浆法 |
| 1.8 抗菌陶瓷国内外研究现状与发展动态 |
| 1.9 本论文研究内容和拟解决的关键技术 |
| 1.9.1 主要研究内容 |
| 1.9.2 拟解决的关键技术 |
| 第2章 Zn/Co共掺杂TiO_2纳米抗菌材料的制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验设备及药品 |
| 2.3 纳米材料表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.3 紫外-可见漫反射光谱(UV-VIS-DRS) |
| 2.3.4 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 2.4 抗菌性能评价方法 |
| 2.4.1 菌悬液的制备 |
| 2.4.2 抑菌环法 |
| 2.4.3 烧瓶振荡法 |
| 2.5 Zn/Co共掺杂TiO_2纳米抗菌材料的制备与抗菌性能评价 |
| 2.5.1 Zn/Co共掺杂TiO_2纳米抗菌材料的制备 |
| 2.5.2 材料表征 |
| 2.5.3 Zn/Co共掺杂TiO_2纳米材料抗菌性能实验及讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 超声喷雾热解法制备Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验药品和实验设备 |
| 3.2.1 实验设备 |
| 3.2.2 实验药品 |
| 3.3 抗菌陶瓷的制备 |
| 3.3.1 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌溶胶的制备 |
| 3.3.2 瓷砖样片的制备 |
| 3.3.3 超声喷雾热解法制备工艺步骤 |
| 3.4 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷抗菌性能评价方法 |
| 3.4.1 悬浊液的制备 |
| 3.4.2 薄膜密着法 |
| 3.5 镀膜高度对Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷性能及抗菌性的影响 |
| 3.5.1 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷XRD |
| 3.5.2 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷SEM |
| 3.5.3 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷抗菌性 |
| 3.6 镀膜层数对Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷性能及抗菌性的影响 |
| 3.6.1 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷XRD |
| 3.6.2 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷SEM |
| 3.6.3 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷抗菌性 |
| 3.7 焙烧保温时间对Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷性能及抗菌性的影响 |
| 3.7.1 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷XRD |
| 3.7.2 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷SEM |
| 3.7.3 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷抗菌性 |
| 3.8 焙烧温度对Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷性能及抗菌性的影响 |
| 3.8.1 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷XRD |
| 3.8.2 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷SEM |
| 3.8.3 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷抗菌性 |
| 3.9 污水浸泡及自然水冲刷对Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷抗菌性能的影响 |
| 3.9.1 不同污水浸泡时间后Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷抗菌性能的变化 |
| 3.9.2 不同自然水冲刷时间后Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷抗菌性能的变化 |
| 3.10 本章小结 |
| 第4章 浸渍提拉法制备Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验药品设备和抗菌陶瓷的制备步骤 |
| 4.2.1 实验设备 |
| 4.2.2 实验药品 |
| 4.3 抗菌陶瓷的制备 |
| 4.3.1 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌溶胶的制备 |
| 4.3.2 瓷砖样片的制备 |
| 4.3.3 浸渍提拉法制备工艺步骤 |
| 4.4 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷抗菌性能评价方法 |
| 4.5 提拉速度对Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷性能及抗菌性的影响 |
| 4.5.1 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷XRD |
| 4.5.2 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷SEM |
| 4.5.3 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷抗菌性 |
| 4.6 提拉浸渍时间对Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷性能及抗菌性的影响 |
| 4.6.1 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷XRD |
| 4.6.2 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷SEM |
| 4.6.3 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷抗菌性 |
| 4.7 提拉镀膜层数对Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷性能及抗菌性的影响 |
| 4.7.1 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷XRD |
| 4.7.2 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷SEM |
| 4.7.3 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷抗菌性 |
| 4.8 提拉焙烧温度对Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷性能及抗菌性的影响 |
| 4.8.1 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷XRD |
| 4.8.2 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷SEM |
| 4.8.3 Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷抗菌性 |
| 4.9 污水浸泡及自然水冲刷对Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷抗菌性能的影响 |
| 4.9.1 不同污水浸泡时间后Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷抗菌性能的变化 |
| 4.9.2 不同自然水冲刷时间后Zn/Co共掺杂TiO_2抗菌陶瓷抗菌性能的变化 |
| 4.10 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间研究成果 |
（8）Cu2O/TiO2纳米复合薄膜的制备及光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 Cu_2O基本性质 |
| 1.2.2 Cu_2O薄膜的制备 |
| 1.2.3 Cu_2O薄膜的应用 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 Cu_2O/TiO_2薄膜的制备及性能研究 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验试剂及仪器 |
| 2.1.2 实验步骤 |
| 2.1.3 Cu_2O/TiO_2薄膜的表征 |
| 2.1.4 实验原理 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 沉积电流密度对XRD的影响 |
| 2.2.2 电解液pH对XRD的影响 |
| 2.2.3 电解液搅拌速率对XRD的影响 |
| 2.2.4 电解液温度对XRD的影响 |
| 2.2.5 沉积时间对XRD的影响 |
| 2.3 Cu_2O/TiO_2薄膜的表征 |
| 2.3.1 Cu_2O/TiO_2薄膜的XRD分析 |
| 2.3.2 Cu_2O/TiO_2薄膜的SEM分析 |
| 2.3.3 Cu_2O/TiO_2薄膜的UV-Vis分析 |
| 2.3.4 Cu_2O/TiO_2薄膜的XPS分析 |
| 2.3.5 Cu_2O/TiO_2薄膜的Raman分析 |
| 2.3.6 Cu_2O/TiO_2薄膜的PL分析 |
| 2.4 退火对Cu_2O/TiO_2薄膜性质的影响 |
| 2.4.1 退火处理对Cu_2O/TiO_2薄膜的XRD的影响 |
| 2.4.2 退火处理对Cu_2O/TiO_2薄膜SEM的影响 |
| 2.4.3 退火处理对Cu_2O/TiO_2薄膜UV-Vis光谱的影响 |
| 2.4.4 退火处理对Cu_2O/TiO_2薄膜Raman光谱的影响 |
| 2.4.5 退火处理对Cu_2O/TiO_2薄膜PL光谱的影响 |
| 2.4.6 退火处理对Cu_2O/TiO_2薄膜开路电压的影响 |
| 2.5 掺杂对Cu_2O/TiO_2薄膜性质的影响 |
| 2.5.1 掺杂对Cu_2O/TiO_2薄膜XRD的影响 |
| 2.5.2 掺杂对Cu_2O/TiO_2薄膜SEM的影响 |
| 2.5.3 掺杂对Cu_2O/TiO_2薄膜UV-Vis的影响 |
| 2.5.4 掺杂对Cu_2O/TiO_2薄膜Raman的影响 |
| 2.5.5 掺杂对Cu_2O/TiO_2薄膜PL的影响 |
| 2.6 小结 |
| 3 Cu_2O/TiO_2薄膜对苯酚降解性能研究 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验试剂与仪器 |
| 3.1.2 Cu_2O/TiO_2薄膜降解苯酚 |
| 3.1.3 光催化反应原理 |
| 3.1.4 响应曲面法实验设计(RSM) |
| 3.2 催化降解条件响应曲面设计分析 |
| 3.2.1 回归模型及方差分析 |
| 3.2.2 响应曲面分析 |
| 3.2.3 验证试验 |
| 3.3 Cu_2O/TiO_2薄膜降解苯酚的光催化性能研究 |
| 3.3.1 Cu_2O/TiO_2薄膜降解过程 |
| 3.3.2 Cu_2O/TiO_2薄膜降解苯酚的动力学过程 |
| 3.4 小结 |
| 4 Cu_2O/TiO_2薄膜对罗丹明B降解性能研究 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 实验试剂及仪器 |
| 4.1.2 Cu_2O/TiO_2薄膜降解罗丹明B |
| 4.1.3 响应曲面法实验设计(RSM) |
| 4.2 催化降解条件响应曲面设计分析 |
| 4.2.1 回归模型及方差分析 |
| 4.2.2 响应曲面分析 |
| 4.2.3 验证试验 |
| 4.3 Cu_2O/TiO_2薄膜降解罗丹明B的光催化性能研究 |
| 4.3.1 Cu_2O/TiO_2薄膜降解过程 |
| 4.3.2 Cu_2O/TiO_2薄膜降解罗丹明B的动力学过程 |
| 4.3.3 Cu_2O/TiO_2薄膜降解前后XRD图 |
| 4.3.4 Cu_2O/TiO_2薄膜降解前后SEM图 |
| 4.4 小结 |
| 5 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）染料敏化太阳能电池光阳极TiO2薄膜的制备及改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 太阳能概述 |
| 1.2.1 引言 |
| 1.2.2 太阳和太阳能 |
| 1.2.3 太阳能的利用方式 |
| 1.2.4 中国太阳能资源分布及发展现状 |
| 1.3 太阳能电池原理和分类 |
| 1.3.1 太阳能电池原理 |
| 1.3.2 太阳能电池分类 |
| 1.4 DSSC的基本结构和工作原理 |
| 1.4.1 DSSC的基本结构 |
| 1.4.2 DSSC的工作原理 |
| 1.5 DSSC的研究现状 |
| 1.5.1 TiO_2薄膜的制备现状 |
| 1.5.2 TiO_2薄膜的优化及改性研究 |
| 1.5.3 染料敏化剂研究现状 |
| 1.5.4 电解质发展现状 |
| 1.6 DSSC的光电性能评价指标 |
| 1.6.1 开路电压 |
| 1.6.2 短路电流 |
| 1.6.3 填充因子 |
| 1.6.4 光电转换效率 |
| 1.7 DSSC的现存问题和应用前景 |
| 1.8 课题研究目的及意义 |
| 1.9 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验材料、测试及性能表征 |
| 2.1 实验试剂、仪器和材料 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.1.3 实验材料 |
| 2.2 试样准备 |
| 2.2.1 导电玻璃加工要求 |
| 2.2.2 导电玻璃的预处理 |
| 2.3 制备流程 |
| 2.4 性能测试 |
| 2.4.1 Ⅰ-Ⅴ曲线测试 |
| 2.4.2 电化学交流阻抗测试 |
| 2.5 性能表征 |
| 2.5.1 物相分析 |
| 2.5.2 微观形貌观察 |
| 2.5.3 综合热分析仪 |
| 2.5.4 元素分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 阴极电沉积法制备TIO_2薄膜的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 基础电沉积液的配制 |
| 3.2.2 阴极电沉积TiO_2薄膜的制备 |
| 3.2.3 电沉积薄膜的热处理 |
| 3.2.4 掺铁改性处理 |
| 3.2.5 DSSC的组装 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 阴极电沉积过程的机理探讨 |
| 3.3.2 电沉积条件对成膜的影响 |
| 3.3.3 热处理过程对TiO_2薄膜的影响 |
| 3.3.4 结构及性能表征 |
| 3.3.5 掺铁改性实验结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 阳极氧化法制备TIO_2纳米管薄膜的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试样的准备及前处理 |
| 4.2.2 电解液选择与配制 |
| 4.2.3 阳极氧化法制备TiO_2纳米管 |
| 4.2.4 TiO_2纳米管薄膜热处理 |
| 4.2.5 电池的组装与Ⅰ-Ⅴ曲线测试 |
| 4.2.6 实验流程 |
| 4.2.7 TiCl_4改性处理 |
| 4.2.8 交流阻抗测试 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 工艺条件对制备TiO_2纳米管的实验结果 |
| 4.3.2 电解液添加剂对TiO_2纳米管的影响 |
| 4.3.3 TiO_2纳米管XRD分析 |
| 4.3.4 TiO_2纳米管形成机制 |
| 4.3.5 Ⅰ-Ⅴ曲线测试结果 |
| 4.3.6 交流阻抗测试结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 低热固相合成法制备NI-TIO_2薄膜的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 低热固相法制备Ni-TiO_2粉末 |
| 5.2.2 Ni-TiO_2薄膜的制备 |
| 5.2.3 DSSC的组装 |
| 5.2.4 TiCl_4改性处理 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 Ni-TiO_2的XRD分析 |
| 5.3.2 Ni-TiO_2的SEM和AFM结果分析 |
| 5.3.3 Ni-TiO_2的TG-DSC分析 |
| 5.3.4 电池性能测试结果 |
| 5.3.5 TiCl_4改性处理实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 溶胶-凝胶法制备TIO_2薄膜的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 未掺杂TiO_2溥膜的制备 |
| 6.2.2 正交试验方法制备未掺杂TiO_2薄膜 |
| 6.2.3 镧掺杂TiO_2簿膜的制备 |
| 6.2.4 DSSC的组装 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 制备未掺杂TiO_2薄膜实验结果 |
| 6.3.2 制备镧掺杂TiO_2薄膜 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 水热法制备TIO_2薄膜的研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 水热法制备TiO_2薄膜 |
| 7.2.2 镱和铒掺杂TiO_2薄膜的制备 |
| 7.2.3 ZnO/TiO_2复合薄膜的制备 |
| 7.2.4 DSSC的组装 |
| 7.2.5 丝网印刷技术 |
| 7.3 实验结果与讨论 |
| 7.3.1 正交实验探讨最佳工艺条件的实验结果 |
| 7.3.2 ZnO/TiO_2复合薄膜的实验结果 |
| 7.3.3 铒、镱掺TiO_2薄膜对电池光电性能的影响 |
| 7.3.4 性能表征 |
| 7.3.5 交流阻抗测试结果 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 结论与建议 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 建议及认识 |
| 8.3 创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文 |
（10）对向靶磁控溅射法制备TiO2纳米薄膜及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 TiO_2光催化材料的结构与性质 |
| 1.2.1 TiO_2光催化材料结构 |
| 1.2.2 TiO_2光催化材料性质 |
| 1.3 TiO_2纳米薄膜制备方法研究进展 |
| 1.3.1 溶胶凝胶法 |
| 1.3.2 化学气相沉积法 |
| 1.3.3 水热法 |
| 1.3.4 脉冲激光沉积法 |
| 1.3.5 磁控溅射法 |
| 1.3.6 不同 TiO_2薄膜制备方法比较 |
| 1.4 TiO_2纳米薄膜的应用研究进展 |
| 1.4.1 工业废水处理 |
| 1.4.2 自清洁材料 |
| 1.4.3 抗菌材料 |
| 1.4.4 室内空气净化 |
| 1.4.5 染料敏化太阳能电池 |
| 1.5 课题意义与研究内容 |
| 1.5.1 课题意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 对向靶磁控溅射 TiO_2纳米薄膜的制备及表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 对向靶磁控溅射设备及工作原理 |
| 2.2.1 对向靶磁控溅射设备 |
| 2.2.2 对向靶磁控溅射原理 |
| 2.3 溅射实验过程 |
| 2.3.1 溅射实验材料与仪器 |
| 2.3.2 溅射 TiO_2纳米薄膜实验过程 |
| 2.3.3 TiO_2纳米薄膜的热处理 |
| 2.4 TiO_2纳米薄膜表征方法 |
| 2.4.1 台阶仪测量 |
| 2.4.2 X 射线衍射 (XRD) |
| 2.4.3 场发射电子扫描显微镜 (FE-SEM) |
| 2.4.4 高分辨透射电子显微镜 (HR-TEM) |
| 2.4.5 原子力显微镜 (AFM) |
| 2.4.6 紫外-可见分光光度计 (UV-Vis) |
| 2.5 溅射成膜过程 |
| 2.6 溅射条件参数选择 |
| 2.6.1 溅射功率选择 |
| 2.6.2 退火温度选择 |
| 2.6.3 Ar/O_2流量比选择 |
| 2.6.4 溅射气压选择 |
| 2.7 溅射功率对 TiO_2纳米薄膜制备的影响 |
| 2.7.1 不同溅射功率条件下 TiO_2纳米薄膜样品制备 |
| 2.7.2 溅射功率对 TiO_2纳米薄膜结构的影响 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 退火温度对 TiO_2纳米薄膜结构、形貌及性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同退火温度条件下 TiO_2纳米薄膜样品制备 |
| 3.3 退火温度对 TiO_2纳米薄膜结构及形貌的影响 |
| 3.3.1 X 射线衍射（XRD）结果分析 |
| 3.3.2 场发射电子扫描显微镜（FE-SEM）结果分析 |
| 3.3.3 原子力显微镜（AFM）结果分析 |
| 3.3.4 紫外可见透射光谱（UV-Vis）分析 |
| 3.4 退火温度对 TiO_2纳米薄膜光催化性能的影响 |
| 3.4.1 光催化实验材料与仪器 |
| 3.4.2 光催化实验过程 |
| 3.4.3 光催化实验结果与讨论 |
| 3.5 退火温度对 TiO_2纳米薄膜光电性能的影响 |
| 3.5.1 光电性能实验材料与装置 |
| 3.5.2 光电性能实验过程 |
| 3.5.3 光电性能实验结果与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Ar/O_2流量比对 TiO_2纳米薄膜结构、形貌及性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同 Ar/O_2流量比条件下 TiO_2纳米薄膜样品制备 |
| 4.3 Ar/O_2流量比对 TiO_2纳米薄膜结构及形貌的影响 |
| 4.3.1 台阶仪测量结果分析 |
| 4.3.2 X 射线衍射（XRD）结果分析 |
| 4.3.3 场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）结果分析 |
| 4.3.4 原子力显微镜（AFM）结果分析 |
| 4.3.5 紫外可见透射光谱（UV-Vis）分析 |
| 4.4 Ar/O_2流量比对 TiO_2纳米薄膜光催化性能的影响 |
| 4.4.1 光催化试验过程 |
| 4.4.2 光催化实验结果与讨论 |
| 4.5 Ar/O_2流量比对 TiO_2纳米薄膜光电性能的影响 |
| 4.5.1 光电性能实验过程 |
| 4.5.2 光电性能实验结果与讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 溅射气压对 TiO_2纳米薄膜结构、形貌及性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同溅射气压条件下 TiO_2纳米薄膜样品制备 |
| 5.3 溅射气压对 TiO_2纳米薄膜结构及形貌的影响 |
| 5.3.1 台阶仪测量结果分析 |
| 5.3.2 X 射线衍射（XRD）结果分析 |
| 5.3.3 高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）结果分析 |
| 5.3.4 场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）结果分析 |
| 5.3.5 原子力显微镜（AFM）结果分析 |
| 5.4 光催化降解 IPA 反应机理及动力学分析 |
| 5.4.1 光催化实验过程 |
| 5.4.2 溅射气压对 TiO_2纳米薄膜光催化性能的影响 |
| 5.4.3 TiO_2纳米薄膜光催化性能稳定性讨论 |
| 5.4.4 光催化降解 IPA 机理分析 |
| 5.4.5 光催化降解 IPA 反应动力学分析 |
| 5.5 溅射气压对 TiO_2纳米薄膜光电性能的影响 |
| 5.5.1 光电性能实验过程 |
| 5.5.2 光电性能研究测试结果与讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 建议与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、探索MOCVD法制备TiO_2薄膜的最佳反应条件（论文参考文献）
- [1]ZnO、TiO2多层复合薄膜的制备及其光学性能研究[D]. 王媛媛. 辽宁师范大学, 2021(08)
- [2]TiO2/PDA复合薄膜的制备及其表面性能的研究[D]. 施凯霞. 江苏大学, 2020(02)
- [3]α-Fe2O3/TiO2复合薄膜对20钢光生阴极保护性能的研究[D]. 高俊玲. 太原理工大学, 2020(07)
- [4]基于原子层沉积技术的氧化物异质结光催化性能及其机理研究[D]. 李佳泽. 华东师范大学, 2020(12)
- [5]钛酸铋基铁电材料光电特性及其应用研究[D]. 张青. 电子科技大学, 2020(07)
- [6]光伏面板表面亲水性自清洁薄膜的研究[D]. 陈鹏辉. 南昌大学, 2019(02)
- [7]Zn/Co共掺杂TiO2纳米材料抗菌陶瓷的制备工艺及其性能研究[D]. 薛菲. 东北大学, 2018(02)
- [8]Cu2O/TiO2纳米复合薄膜的制备及光催化性能研究[D]. 赵卓卓. 西安理工大学, 2015(01)
- [9]染料敏化太阳能电池光阳极TiO2薄膜的制备及改性研究[D]. 曾宪光. 西南石油大学, 2013(06)
- [10]对向靶磁控溅射法制备TiO2纳米薄膜及其性能研究[D]. 陈芃. 天津大学, 2012(06)