超亲水避光保持性TiO2改性膜的制备与性能研究.pdf

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1、超亲水避光保持性Ti02改性膜的制备与性能研究ThepreparationandcharacterizationofmodifiedTi02filmwithpersistenceofsuper-hydrophilicityindark学科、专2011年4月0卷鼢鼬ep酽b‰；合肥工业大学＼嘲孵本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。‘答辩委员会签名：(工作单位、职称)主席：貉绷&叩阚中槲天孑尔才叉蛩燃一黪二。域幕一渤夕沙无葡渺渺侈诊∥叙玩孙觚亍L叙支导师：合肥工业大学化工学院崔鹏教授独

2、创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金壁王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字：芥芍喇签字日期：弘／／年4月弓口日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金罂王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查

3、阅或借阅。本人授权金日巴王些太堂可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)‘学位论文者签名：带卜吾崎1导师签名：签字日期：一IJ年年月罗刁日签字日期：学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编：孙_嚏；00。。，々；超亲水避光保持性Ti02改性膜的制备与性能研究摘要本文通过溶胶．凝胶法和蒸发诱导自组装法，采用浸渍．提拉法在普通玻璃片上制备超亲水避光保持性Ti02改性膜。考察了化学改性法和物理改性法对T

4、i02超亲水避光保持性的影响。以水滴接触角表征薄膜亲水性，采用XRD、SEM、AFM、XPS、PL、TG等测试方法表征Ti02薄膜的微观性能，建立成分．结构．性能间的关系，初步探讨Ti02薄膜避光超亲水性丧失的原因。通过本文的研究工作，主要得出如下结论：1．锐钛矿型比金红石型Ti02具有更好的超亲水避光保持性，掺杂Fe、Cr、Co降低薄膜带隙能和光生电子、空穴的复合率，Ti02薄膜避光超亲水性也有所提高。其中Co／Ti02薄膜的超亲水避光保持性最佳。2．选择PEG400和PEG2000作为改性高分子添加剂制备了不同表面

5、粗糙度的Ti02薄膜，并考察了两种分子量复合制备的薄膜的超亲水避光保持性。AFM表征显示，三种复合方式均提高了Ti02薄膜表面粗糙度，Ti02薄膜避光超亲水性随表面粗糙度增加而提高。其中复合方式．1薄膜的表面粗糙度较大，达到2．4562nm，薄膜超亲水避光保持性优于其他薄膜。3．通过控制焙烧温度，调节原料配比水解比H、抑制比P、Ti02与模板剂比s值控制合成介孔Ti02薄膜。考察了介孔Ti02对薄膜超亲水避光保持性的影响。在所制备孔径范围内，Ti02薄膜超亲水避光保持性随焙烧温度的升高而降低，随孔径增大而提高。当焙烧温

6、度为350℃，H=15，p=2，s=188时，所制备的Ti02薄膜孔径最大，为10．2nm，薄膜超亲水避光保持性较优，避光12h后，接触角仍仅为4．30。4．通过将化学改性与物理改性结合发现，粗糙表面一Co掺杂组合提高薄膜超亲水避光保持性。而介孔结构．Co掺杂组合并未提高薄膜超亲水避光保持性。5．掺杂Co元素，降低Ti02薄膜粒径，提高表面粗糙度，增大介孔孔径，能够提高Ti02薄膜避光超亲水保持性。提高光催化活性有利于提高Ti02薄膜避光亲水性。Ti02薄膜超亲水避光保持性丧失的原因可能是表面羟基组复合和有机污染物吸附

7、两个方面共同影响的结果。关键词：超亲水性，Ti02，薄膜，改性，接触角J，!f^壤州矽一t}—rr}，。；；’，∥琢p∥ftThepreparationandcharacterizationofmodifiedTi02filmwithpersistenceofsuper-hydrophilicityindarkABSTRACTmodifiedTi02filmwithpersistenceofsuper-hydrophilicityindarkwaspreparedbysol—gelorevaporation—induc

8、edself-assemblywithdip—coatingmethodonsodalimeglass．Theeffectofchemicalmodificationandphysicalmodificationonpersistenceofsuper-hydrophilicityofTi02thinfilmindarkwasin