静电自组装法在光纤上制备纳米tiolt2gt薄膜及其光催化性能的研究

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1、中文摘要本论文以市售的Ti02纳米粉通过分散的方法制备Ti02胶体。用微电泳仪(Zeta电位仪)和透射电子显微镜(TEM)研究了制备工艺参数对面02胶体分散体系稳定性的影响；利用制备好的n02胶体、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和阴离子表面活性刺十二烷基硫酸钠(SDS)为原料，采用静电自组装法将豇02纳米粒子在石英光纤表面上进行组装，制备了不同层数的SDS[／CTAC／Ti02]。和CTAC【／SDS／Ti02】。复合膜，并用环境扫描电子显微镜(ESEM)对其组装过程和工艺条件进行了研究，初步探讨了光纤

2、负载TiQ薄膜对甲基橙的光催化降解性能。实验结果表明，Ti02胶体的等电点为6．8，Ti02粉体经600。C表面钝化2h后用球磨机分散150min能较好的打开团聚，当固液比为2％、Ti02胶体的pH值为3时能制得较稳定的带正电的胶体，当固液比为2％、Ti02胶体的pH值为9、PAA-NI-h的含量为0．8％o时砸02胶体的Zeta电位较高，能制得较稳定的带负电的胶体。利用CTAC和SDS采用静电自组装法能较好的将Ti02粒子组装在光纤表面成膜；采用超声清洗光纤表面以及每次成膜后用去离子水冲洗，n02胶体的pH值为3和9、

3、浓度为2％，表面活性剂的浓度在其临界胶束浓度(eme)附近，沉积时间为300s时能制得均匀、组装有序的SDS【／CTAC／Ti(h】。和CTAC[／SDSfri021n复合膜，制备的膜较均匀致密；第一层薄膜的组装对多层膜的组装起关键作用；采用静电自组装法能通过组装层数较好的控制薄膜厚度，理论上每层薄膜的厚度为粒径，约为30nm，但在组装过程中由于粒子有一定程度团聚，实际厚度比理论的要稍厚些；光纤负载Ti02膜的光催化降解甲基橙的性能优于载玻片负载Ti02膜的光催化性能。关键词：纳米Ti02静电自组装分散光纤表面活性剂AB

4、STRACTn02colloidswereproducedbydispersionTi02powerinaquaticsolution．TheeffectsofpreparationtechnicsandprocessingparameterstothestabilityofTi02colloidwereinvestigatedbymicroscopic—electrophoretyinstrumentandIransmissionelectronmicroscope(TEM)．Ti02nano-particleswer

5、ea§sembledonopticfibersbyelectrostaticself-assemblymethod．TherawmaterialsusedforassemblingwereTi02colloid，anionicsuffactantsodiumlaurylsulfate(SDS)andcationicsurfactantpalmityltrimethylammoniumchloride(CTAC)．ThenSDS[／CTAC／Ti02]nandCTAC[／SDS厂ri02】nwithseverallayer

6、swereproduced．Theeffectsofopticalfibercleaning,pHofcolloidandconcentrationofsurfactantsonself-assemblyprocesswereinvestigatedbyscanningelectronmicroscope(SEM)．ThephotocatalysisdegradationtomethylorangeofTi02filmonopticfiberswasalsostudiedinitially．Theresultsshowe

7、dthattheisoelectricpointofTi02colloidis6．8．AnnealingWasgoodforthedispersionofTi02nano-paricles．BallmillingWasneededtobreaktheclusterformedduringannealing．ThestableTi02colloidwitllpositivechargewaspreparedonconditionsthattheratioofsolidtoliquidWas2％andthepHWas3：th

8、estableTi02colloidwithnegativechargeWasobtainedonconditionsthattheratioofsolidtoliquidWas2％．thepHWas3andtheconcentrationofPAA-NI-hwas0．8‰．ThefilmsCanbewellform