一、溶胶-凝胶法制备TiO_2薄膜中溶胶结构的研究（论文文献综述）
贺海燕[1]（2021）在《氟铌共掺二氧化钛阵列-非晶氧化钨复合薄膜的制备及电致变色性能研究》文中进行了进一步梳理电致变色是指材料在电流或电场的作用下,发生光吸收或光散射,从而引起颜色或透过率发生可逆变化的现象。单一的电致变色材料在性能上往往存在不足,因此复合电致变色材料逐渐成为研究热点。本文以制备具有可见-近红外分区调控能力的“氟铌共掺二氧化钛阵列-非晶氧化钨”电致变色复合薄膜为目标,依次研究了高载流子浓度氟铌共掺二氧化钛薄膜制备、氟铌共掺二氧化钛阵列加工、氟铌共掺二氧化钛阵列-非晶氧化钨复合薄膜制备及其微观组织结构和性能表征,具体工作如下:1.采用溶胶-凝胶法在钠钙玻璃基底上制备了氟铌共掺二氧化钛薄膜,研究了氟掺杂含量对氟铌共掺二氧化钛薄膜的显微结构、化学成分和光电性能的影响。在钛:氟原子比为1:0.5时,制备出了性能较优的氟铌共掺二氧化钛薄膜,载流子浓度为1.15×1021 cm-3,平均可见光透过率为81%,电阻率为0.02 Ω·cm。2.为获得高性能的近红外调制电致变色薄膜,采用激光干涉结合感光溶胶-凝胶法制备了氟铌共掺二氧化钛阵列,研究了阵列结构参数对其电致变色性能的影响。当格点高度为120 nm,格点直径为350 nm时,制备的薄膜电致变色性能最优,可见光区着褪色对比度（△T）为32%,光密度变化（△OD）约为0.2;近红外区△T为80%,△OD约为1.1。3.为进一步提高氟铌共掺二氧化钛阵列在可见光区的调制能力,在氟铌共掺二氧化钛阵列上涂敷非晶氧化钨薄膜,利用非晶氧化钨较优的光学调制能力提升复合薄膜电致变色性能。结果发现,该复合薄膜具有优秀的可见-近红外分区调控能力,其可见光区ΔT为60%,△OD约为0.9;近红外波段△T为82%,△OD约为1.43。与最优的氟铌共掺二氧化钛阵列薄膜相比,近红外△T提高了 2%,△OD提升了 30%;可见光区ΔT提高了28%,△OD 提升了 350%。
韩伟韬[2]（2021）在《Al与TiO2/ZnO薄膜界面行为对阻变机理影响的研究》文中研究指明随着电子器件逐渐开始流行“智能化”,“小型化”,为了不断适应大数据时代发展的需要,市场对信息存储技术提出了更高的要求。目前,在传统的非易失存储器中,由于闪存在小型化过程中已接近其所能承受的物理极限,因此,研究人员迫切需要寻求更加优异的存储技术来满足时代对存储器的需求。阻变存储器以其高存储密度、低功耗、结构简单、快速读写等优点备受关注。此外,阻变存储器中阻变材料的多元化以及采用简单的“MIM型”架构,使得阻变器件有望成为新一代非易失性存储器的有力候选者。故此,寻求性能优异的阻变材料、研究阻变存储器中电子传输方式以及影响阻变存储器性能的因素成为迫切需要解决的问题。本文主要采用简单的二元氧化物作为阻变层制备阻变存储器,研究器件中所存在的阻变机制以及对器件在运行过程中的离散型参数进行优化。首先采用溶胶凝胶旋涂法制备Al/TiO2/FTO阻变存储器,研究该阻变器件在运行过程中的电子传导方式,着重分析研究Al电极和TiO2薄膜之间的界面效应对阻变参数的影响。其次通过在前驱体溶液中添加Cu离子,改变薄膜的生长环境进而对器件薄膜内部的缺陷进行调整,然后分析Al/TiO2:Cu/FTO阻变器件的阻变特性及其内在机理。电学性能结果表明,掺杂Cu离子的薄膜会产生更多的缺陷态,且器件在开关性能和稳定性能都表现良好。值得注意的是,通过与Al/TiO2/FTO器件对比发现Al/TiO2:Cu/FTO存储器件在高电压区域存在互补效应,这可以有效解决器件在缩小化方面电流串扰的应用问题。其次采用溶胶凝胶旋涂工艺制备Al/ZnO/FTO阻变存储器,研究Al与不同二元氧化物界面对阻变器件的影响。通过构建阻变模型以及调整ZnO阻变层的厚度深度分析Al/ZnO之间的肖特基势垒高度对器件中电子传导方式的影响。研究结果表明,该Al/ZnO/FTO器件呈现出明显的双极性阻变效应并且伴随着负微分电阻效应。通过电学性能分析发现,器件遵循经典的空间电荷限制电流传导（SCLC）机制。进一步研究发现,随着ZnO薄膜厚度的增加,器件所表现出的负微分电阻效应逐渐消失,这归因于不同厚度的ZnO薄膜与Al电极所形成的界面势垒高度不同进而影响Al/ZnO/FTO器件的阻变性能。最后利用溶胶凝胶旋涂工艺和水热法制备一维纳米棒状Al/ZnO NRAs/seed layers/FTO阻变存储器,重点研究了Al与不同维度之间的界面效应对阻变性能和机制的影响。结果发现,器件表现出双极性阻变效应并且伴随着负微分电阻效应。这种阻变现象和负微分电阻效应共存,在纳米电子领域具有较高的学术价值和潜在的应用前景。通过对器件在电压下的学习过程分析发现,器件可以成功地表现出神经突触的增强和抑制,为神经形态的电子仿生突触行为提供了新策略。
李凯斌[3]（2021）在《VO2/TiO2薄膜的功能性能研究》文中研究表明建筑采暖、制冷、通风和照明的能耗约占世界总能耗的40%。VO2基热致变色智能窗可以大大减少建筑能耗,吸引了研究者的密切关注。光反射往往造成光能的损失,TO2基减反射薄膜不仅可以提高衬底的透光率,还具有自清洁与防雾功能,在光学器件、显示器件、光伏电池等领域具有潜在的应用价值。将VO2与TO2结合得到的VO2/TiO2复合薄膜不仅具有优异的热致变色性能,还具有自清洁与防雾功能,从而更加适用于高层建筑窗户。本文以VO2和TiO2为研究对象,将湿化学法（水热法与sol-gel法）与物理镀膜法（磁控溅射）相结合,研究了 VO2基热致变色薄膜、TiO2纳米管减反射自清洁薄膜与VO2/TiO2多功能复合薄膜的制备、性能优化和内在科学规律。我们采用水热法首次合成正交型VOOH纳米颗粒,并在较温和的热处理条件下（低至250℃）将VOOH纳米颗粒转化为VO2（M）纳米颗粒。我们发现在热处理过程中,正交相VOOH纳米颗粒首先转化成VO2（P）纳米颗粒这一中间相,再转化为VO2（M）纳米颗粒。通过尺寸效应与缺陷工程可以有效控制VO2（M）纳米颗粒的相变温度与迟滞回线宽度。由于较小的VO2纳米颗粒尺寸抑制了其对于可见光的散射效应,VO2复合热致变色薄膜展现出较高的可见光透过率（Tlum）。结晶性较好的VO2纳米颗粒处于高温时在近红外波段展现出明显的等离子体共振吸收,这增强了其太阳光调控效率（△Tsol）。最佳的Tlum和△Tsol分别达到了 48.8%和14.9%。我们开发了新的超声辅助酸洗法,并以此制备出稳定的H2Ti3O7纳米管胶体。通过旋涂H2Ti3O7纳米管胶体结合后续退火处理,制备出高质量的TiO2纳米管薄膜（TNF）。双面镀有TNF的玻璃在可见光波段的峰值透光率高达99.2%,平均透光率高达97.4%,这证明TNF具有很好的减反射性能。此外,由于具有较高的表面粗糙度,TNF表现出较好的亲水性（防雾能力）。超声辅助酸洗法帮助扩展了经典的TiO2纳米管的应用领域。高质量TNF的成功制备证实了高性能全TiO2减反膜的可行性,实现了较完美的自清洁性能。我们制备了TiO2溶胶凝胶薄膜（TSF）,构筑了 TSF/VO2、VO2/TNF双层和TSF/VO2/TNF三层复合薄膜。由于VO2薄膜在可见光波段具有较高的消光系数,VO2膜层上下部分的反射光之间的干涉作用被大大削弱。理论分析认为,在忽略这种干涉作用后,采用简单的两组控制单一变量的实验,得到的TSF/VO2和VO2/TNF双层复合薄膜中TSF和TNF的膜层厚度与TSF/VO2/TNF三层复合薄膜中TSF和TNF的最佳厚度非常接近。利用这一实验思路可以大大减少实验工作量。由于三层复合薄膜中的上下两层减反膜分别抑制了 VO2上下表面的强反射,优化后的TSF/VO2/TNF三层复合薄膜的可见光透过率比单层VO2薄膜的可见光透过率提高了近9%,且展现出优异的自清洁和防雾能力。
葸宇浩[4]（2020）在《掺稀土氧化物纳米晶TiO2基有机-无机复合光波导薄膜的制备及上转换发光性能研究》文中研究表明稀土离子上转换发光是一个反斯托克斯过程。稀土上转换发光材料由于具有发光稳定性好,效率高,耐高温,不易发生化学反应等优势,而被广泛应用于激光防伪、生物成像、光催化、太阳能电池等领域,近年来得到了科研工作者极大的研究兴趣。另外,由溶胶-凝胶方法制备的有机-无机复合材料兼具有机材料和无机材料的优点,通过改变材料中有机组分和无机组分的种类或者在材料中掺杂不同的功能基团,可以制备得到具有优良光学性能的功能复合材料,因此,近年来科研工作者就此材料做了大量的研究。本论文首先通过反相微乳液法分别制备得到氧化钕和氧化铒纳米晶,通过溶胶-凝胶方法制备得到TiO2基有机-无机复合薄膜,进一步将制备的氧化钕和氧化铒纳米晶分别掺杂到TiO2基有机-无机复合薄膜中,系统地研究了氧化钕和氧化饵纳米晶的结构和发光性能,研究了掺杂氧化钕以及掺杂氧化饵纳米晶复合薄膜的表面形貌特性、光波导特性以及上转换发光性能等。具体研究内容如下:采用反相微乳液法制备氧化钕和氧化铒纳米晶体,通过X射线衍射仪、X射线光电子能谱和高分辨透射电镜分别对氧化钕和氧化铒纳米晶晶体结构、化学成分以及晶体表面形貌进行了表征和分析。结果表明,制备得到的氧化钕和氧化铒纳米晶具有较高的纯度和结晶度。结合溶胶-凝胶法和旋涂法分别制备得到掺杂氧化钕和氧化铒纳米晶TiO2基有机-无机复合薄膜,利用扫描电镜观察了复合薄膜的表面形貌,研究了不同热处理温度下复合薄膜的光学透过率,当热处理温度低于300℃时,该复合薄膜在紫外-可见波段具有较高的光学透光率;基于棱镜耦合技术测试分析了包括薄膜折射率与厚度以及光学传输模式在内的光波导特性,结果表明,制备得到的薄膜厚度在0.7～2.0μm之间,且薄膜厚度随热处理温度升高而减小。最后通过荧光光谱仪研究了不同热处理温度下复合薄膜的上转换发光性能,具体研究了在580nm光源激发下,掺杂氧化钕纳米晶复合薄膜的上转换发光性能,发光光谱中出现多个紫色和蓝色的发光峰,其中436nm处的紫色发光最明显。测试了在818nm光源激发下,掺杂氧化铒纳米晶复合薄膜的上转换发光性能,发光光谱中出现绿色和红色的发光峰。另外,复合薄膜发光强度随热处理温度上升而增大,热处理温度为200℃时发光强度达到最大。最后,基于该复合薄膜中加入了紫外光敏功能基团,使得该复合薄膜同时具有紫外光固化功能,通过紫外纳米压印技术分别在掺杂氧化钕和氧化铒纳米晶复合薄膜上制备得到微透镜阵列结构和条形波导阵列结构,其中,微透镜直径约为25μm,高度约为5μm,条形光波导阵列中波导宽度在5-20μm之间。本研究有望在LED、光放大器、光通信等领域中得到广泛应用。
魏永帅[5]（2020）在《自清洁减反射薄膜的制备及性能研究》文中指出光伏效应是一种最直接利用太阳能的方式,普遍使用太阳能电池板来实现这一转换,但光照射到太阳能电池板上时,会有约8%的太阳光被其上的玻璃盖板反射,这大大降低了太阳能电池的转化效率。另外,对于户外的应用,灰尘、有机污染物的吸附会导致玻璃盖板的透光性大幅下降。因此,设计制备出能够减少光在玻璃表面反射且具有自清洁功能的薄膜十分重要,且具有广泛的应用价值。SiO2是一种常见的低折射率材料,且具有良好的光学特性和稳定的化学性质,因此常被用来制备减反射薄膜。TiO2具有良好的光催化性能,另外TiO2薄膜还具备光致超亲水性,因此被广泛用作自清洁材料。本文将具有低折射率的SiO2和具有自清洁性能的TiO2混合,制备出具有自清洁功能的减反射薄膜。具体研究工作为:（1）通过数值模拟,我们研究了膜层折射率和厚度对透过率的影响,并得到了实验中可以实现的膜层参数。（2）用溶胶凝胶法制备了 SiO2-TiO2混合溶胶,并通过添加造孔剂PEG（聚乙二醇）得到SiO2-TiO2-PEG混合溶胶,研究了 TiO2含量、PEG分子量以及含量等对SiO2-TiO2和SiO2-TiO2-PEG单层减反射薄膜光学和自清洁性能的影响。（3）为了提高透过率,我们用上述的溶胶制备了 SiO2-TiO2/SiO2-TiO2-PEG双层减反射薄膜,结合制备单层减反射薄膜所得的最佳实验条件,制备了减反射和自清洁性能均衡的多功能双层减反射薄膜。其峰值透过率高达99%,在可见光区间的平均透过率为97.5%,并且具有良好的耐磨性,能够长期保持自清洁性能。
董虹星,刘秋平,刘永锋[6]（2020）在《采用琼脂包覆法制备TiO2纳米薄膜及其光催化性能研究》文中研究指明采用琼脂包覆法制备TiO2纳米薄膜,并研究所制备的TiO2纳米薄膜的光催化性能。用XRD、BET、FESEM、FTIR、EDX和紫外—可见漫反射光谱等方法对薄膜进行了表征。结果表明,采用琼脂包覆法可以减小TiO2的粒径到20 nm,而采用一般溶胶凝胶法制备的TiO2晶粒尺寸为30 nm左右。琼脂包覆法制备的TiO2薄膜粒子均匀分布,无裂纹。紫外—可见漫反射光谱的结果分析表明,采用琼脂包覆法制备的TiO2纳米薄膜具有更小的带隙,120 min内对亚甲基蓝的去除率达到71%。且在5次循环处理之后,琼脂包覆法制备的TiO2纳米薄膜仍然保持很高的活性。依据反应特性对添加了琼脂的TiO2形成薄膜的机理进行了探讨。
郭彦玲[7]（2020）在《宽带高透过率二氧化硅Sol-gel膜的制备及其应用性能研究》文中研究说明增透膜在透射光学元件上的运用,提升了光学系统的光学性能,拓展了光学系统的应用领域。目前,在640nm-660nm的窄波段内单层增透膜的峰值透过率已近100%,对于700nm-900nm甚至更宽波段增透膜还有待进一步探索研究。溶胶-凝胶法制备的SiO2 sol-gel膜具有透过率高、结构可调控以及耐磨性好等特点引起了人们的关注。随着应用的深入,对宽波段、高透过率SiO2 sol-gel膜的制备和使用过程中溶胶凝胶材料的稳定性、Sol-gel膜的环境稳定性以及力学特性等应用性能提出了新的要求。本论文围绕以上提出的新要求,对三种传统溶胶-凝胶方法制备SiO2 sol-gel膜的过程及其应用进行了研究,在深入理解各自催化原理的基础上,研究影响SiO2溶胶-凝胶粘度和稳定性的因素和规律;探究控制SiO2 sol-gel膜力学特性、折射率、环境稳定性的可能方法和技术途径,开展宽波段增透膜的研制和性能测试。相关的研究成果如下:（1）采用正交试验法研究影响酸催化方法获得的SiO2溶胶-凝胶粘度和折射率的因素。结果表明:酸催化法制备SiO2溶胶-凝胶的材料组分中,无水乙醇对溶胶-凝胶粘度的影响最大;且粘度大于1.303mPa.s时,溶胶-凝胶适于制膜,即所制薄膜表面平整无瑕疵。采用无水乙醇稀释、辅助超声以及加入盐酸对PH进行调节等方法可以影响碱催化法制备SiO2溶胶-凝胶的粘度,随稀释倍数的增大粘度逐渐减小;随着辅助超声时间增长粘度增大;随着盐酸的加入溶胶-凝胶PH减小粘度增大。碱催化法制备的SiO2溶胶凝胶的粘度达到～1.45mPa.s时才可适用于制备薄膜。（2）探索提高碱催化法制备的SiO2溶胶-凝胶稳定性、延长使用时间的方法以及实现工艺技术的条件。实验结果表明:无水乙醇稀释倍数的增加溶胶-凝胶的稳定期随之加长;加入盐酸改变溶胶-凝胶PH的同时,其稳定性也受到影响,PH=5时,溶胶-凝胶稳定期由48小时延长至700小时,但PH=3时,稳定时间反而降至～125小时。（3）开展了 SiO2 sol-gel薄膜力学特性实验研究,结果显示:SiO2 sol-gel膜表现为张应力,随薄膜厚增加,残余应力增加;但相同厚度薄膜之间的应力差值随着薄膜厚度的增加逐渐减小;对相同厚度的薄膜进行低温退火处理发现,随着退火温度的增加,薄膜应力不断增大。（4）开展SiO2sol-gel薄膜折射率调控方法研究,通过采用酸碱复合催化的方式实现了薄膜折射率在1.1726-1.4136之间的调控;尝试改变对溶胶-凝胶辅助超声时间实现对SiO2 sol-gel薄膜折射率的调节和控制。（5）开展SiO2 sol-gel膜环境稳定性的提升方法和技术途径研究,探究了薄膜的环境稳定性与薄膜表面的粗糙度的对应关系;发现薄膜表面的粗糙度较小相应薄膜的环境稳定性较高。对SiO2 sol-gel膜进行改性实验发现:采用HMDS浸泡结合辅助超声方式可提高SiO2 sol-gel膜的环境稳定性。（6）在K9基底上完成了折射率为1.23、膜厚为105nm的单层宽带SiO2 sol-gel膜的制备,实现了 580nm-1000nm波段内平均透过率为97.82%、700nm-900nm波段内平均透过率为98.05%。
施凯霞[8]（2020）在《TiO2/PDA复合薄膜的制备及其表面性能的研究》文中指出二氧化钛（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。
梁倩[9]（2019）在《氧化钛—碳纳米管复合薄膜的制备与特性研究》文中进行了进一步梳理溶胶凝胶法制备二氧化钛（TiO2）的结构与化学性能已经被广泛地研究于各个领域。近年,采用二氧化钛薄膜作为微测辐射热计的红外热敏材料的探索研究更加吸引了研究者们的目光,然而,其较低的光学吸收强度及较低的电导率限制了实际的应用。将其它具有优异性质的材料,如石墨烯、碳纳米管（CNT）等,与二氧化钛相复合,是一种有效提高二氧化钛光学吸收强度和电导率的方法。其中,TiO2-CNT复合材料由于其优良的室温电阻与TCR,逐渐受到人们的关注,然而,TiO2-CNT复合材料在红外探测热敏薄膜中的相关研究尚不充分。为此,本文通过将二氧化钛与多壁碳纳米管（MWCNT）相复合的方式,通过两种不同的涂膜技术,制备了TiO2-MWCNT复合薄膜,并对其表面形貌、化学结构、光学、电学及辐射热性能进行了系统的研究。首先,本文通过溶胶凝胶法制备了单纯的TiO2薄膜,并研究其退火温度对薄膜的形貌、结晶度及光电性能的影响。研究结果表明,过高（≥500 ℃）与过低（≤300℃）的退火温度均对TiO2薄膜的光电性能有负面的影响。与之相比,400 ℃退火的TiO2薄膜具有适中的室温电阻（1.68×107Ω）、适中的光学吸收强度及优化的TCR值(-2.59%?K-1),具有作为在测辐射热计的高质量热敏电阻材料的应用前景。其次,在优化了单纯二氧化钛薄膜退火工艺的基础上,本文采用溶胶凝胶法及混合旋涂的方式制备了TiO2-MWCNT复合薄膜。结果表明,碳纳米管的加入显着地改变了TiO2薄膜的物理与化学性质。这些性质的改变是由二氧化钛与碳纳米管之间的相互作用造成的,并且在碳纳米管浓度达到0.5 wt%时达到饱和。重要的是,加入碳纳米管,可以有效地调控TiO2作为红外热敏电阻材料最关键的参数:光学吸收强度、室温电阻与TCR。最后,为了探究半导体二氧化钛中的渗透现象,本文采用溶胶凝胶法及旋涂-喷涂相结合的方式,制备了TiO2-MWCNT复合薄膜,并成功地发现了复合薄膜的渗透现象。研究结果表明,通过向TiO2薄膜中喷涂碳纳米管,可以有效地改变TiO2-MWCNT复合薄膜的形貌、结晶度、化学结构以及光学、电学和辐射热性能。而且,碳纳米管的浓度是获取性能优异的TiO2-MWCNT复合薄膜的关键参数。在碳纳米管的渗透阈值（0.25 wt%）及其附近,碳纳米管网络的电导率呈指数形式变化,在宏观上表现为复合材料室温电阻及TCR的突变,此时的复合薄膜具有适中的光学吸收强度（3601000nm之间的平均透过率为67.52%）、适中的室温电阻（2.56×106Ω）、适中的1/f噪声(7.49×10-13 V2Hz-1)、最大的TCR值(-2.93%?K-1)及最优异的辐射热参数(5.35×1012 K-1m3/2)。这些优良的综合性能使本文所制备的TiO2-MWCNT薄膜适用于非制冷红外探测器的热敏材料。重要的是,本文的成果还对于确认半导体中存在渗透现象提供了有力的支持。
谢欢[10]（2016）在《钠钙硅玻璃上TiO2薄膜光催化性能的增强研究》文中研究说明TiO2光催化材料具有廉价易得、氧化和还原能力强、高光学和化学稳定性以及无毒等特点,在环境净化、光裂解水产氢、光催化还原CO2、太阳能电池以及自洁净等领域具有广阔的应用前景。相比于TiO2粉末,TiO2薄膜易于回收循环使用,因此更具有大规模实际应用的前景。此外,在众多的基片材料中,钠钙硅玻璃被认为是TiO2薄膜理想的基材之一,因为其价格低廉、应用广泛（广泛应用于建筑物窗玻璃、汽车挡风玻璃以及日用玻璃器皿等）并且具有良好的化学稳定性和热稳定性。在钠钙硅玻璃上制备TiO2薄膜材料,由于窗玻璃在建筑物中具有较大的使用面积,从而有利于吸附室内各种有机污染物（VOCs）,也有利于太阳光的吸收,从而达到利用太阳光降解各种VOCs净化室内空气的目的。另外,将TiO2薄膜制备在钠钙硅玻璃上还会赋予玻璃自洁净或防雾的功能,使玻璃能够在阳光和雨水的作用下自动保持表面的整洁,从而减少人工清洗的成本。因此在过去的30年间,在钠钙硅玻璃上制备TiO2薄膜吸引了许多研究者的兴趣。然而,目前文献报道的在钠钙硅玻璃上制备的TiO2薄膜仍然存在许多缺陷,还达不到实际应用的要求,其中包括:（1）在钠钙硅玻璃上制备的TiO2薄膜的光催化活性较低,而且其原因也不明确;（2）由于钠钙硅玻璃中Na离子的含量较高,煅烧时会热扩散进入TiO2薄膜中,但是目前对于Na离子在TiO2薄膜制备和应用过程中产生的影响存在许多不同的观点,其中大部分的研究者认为Na离子是TiO2光生电子和空穴的复合中心,Na离子对TiO2薄膜的光催化活性是有害的;（3）TiO2的光生电子和空穴容易发生复合,导致其量子效率较低,光的利用率较低;（4）研究人员很少利用自然的太阳光测试TiO2薄膜的光催化活性,对于TiO2薄膜能否利用太阳光降解VOCs缺乏可行性研究;（5）目前文献报道的在钠钙硅玻璃上制备的TiO2薄膜的光致亲水性还有待进一步提高。本文针对目前存在的问题和不足,进行了以下方面的研究:1.开发出了PVP改性溶胶凝胶法在钠钙硅玻璃上制备具有高结晶度和高光催化活性的TiO2薄膜,其降解丙酮和苯的光催化活性分别是采用常规溶胶凝胶法制备的TiO2薄膜的4.4和4.6倍。此外,系统地研究了PVP含量对TiO2薄膜光催化活性和结晶性能的影响,并对影响机理进行了研究。另外,测试了TiO2薄膜在太阳光下光催化降解丙酮和苯的活性。2.系统地研究了Na离子在TiO2薄膜制备和应用过程中产生的影响,并且研究了Na离子在TiO2薄膜中存在的位置以及对TiO2能带结构的影响。研究发现Na离子会影响TiO2的结晶性能,但是Na离子不是TiO2光生电子和空穴的复合中心。3.使用尿素作为N源,采用PVP改性溶胶凝胶法在钠钙硅玻璃上制备了N掺杂TiO2薄膜。通过调控薄膜中间隙N的含量,使TiO2薄膜紫外光下光催化降解苯的活性提高了1.5倍。4.使用CaH2为还原剂,在真空低温条件下处理了TiO2薄膜,使其表面产生了O空位缺陷。通过调控处理温度和时间使表面O空位缺陷的浓度最优化,从而将TiO2薄膜紫外光下光催化降解苯的活性提高了3.4倍。另外,CaH2处理后的TiO2薄膜还具有优良的光催化稳定性和较高的可见光透过率,并且在太阳光下也有较高的光催化活性,因此具有良好的应用在窗玻璃上净化室内VOCs的前景。5.测量了采用不同方法制备的TiO2薄膜的光致亲水性能,发现采用PVP改性溶胶凝胶法制备的TiO2薄膜具有光致超亲水性,在300 W氙灯下照射20min后,其表面水的接触角为1.3°,说明其具有应用在自洁净或防雾领域的前景。
二、溶胶-凝胶法制备TiO_2薄膜中溶胶结构的研究（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、溶胶-凝胶法制备TiO_2薄膜中溶胶结构的研究（论文提纲范文）
（1）氟铌共掺二氧化钛阵列-非晶氧化钨复合薄膜的制备及电致变色性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 WO_3 |
| 1.2.1 WO_3结构 |
| 1.2.2 WO_3电致变色机理 |
| 1.3 TiO_2 |
| 1.3.1 TiO_2结构 |
| 1.3.2 掺杂锐钛矿型TiO_2的电致变色机理 |
| 1.4 微细加工技术 |
| 1.4.1 传统微细加工工艺 |
| 1.4.2 感光溶胶-凝胶微细加工工艺 |
| 1.5 TiO_2、非晶WO_3复合薄膜国内外研究现状 |
| 1.5.1 重掺杂TiO_2薄膜研究现状 |
| 1.5.2 非晶WO_3复合薄膜研究现状 |
| 1.6 选题意义 |
| 2 实验 |
| 2.1 实验方案 |
| 2.2 实验原料及设备 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.3 材料表征方法 |
| 2.3.1 微观性能表征 |
| 2.3.2 电学性能表征 |
| 2.3.3 电致变色性能表征 |
| 3 氟铌共掺TiO_2薄膜制备及性能研究 |
| 3.1 氟铌共掺TiO_2薄膜制备 |
| 3.1.1 溶胶配制 |
| 3.1.2 薄膜制备 |
| 3.2 氟铌共掺TiO_2薄膜微观组织结构分析 |
| 3.2.1 薄膜XRD表征 |
| 3.2.2 薄膜TEM表征 |
| 3.2.3 薄膜XPS表征 |
| 3.3 薄膜光电性能分析 |
| 3.3.1 光学性能分析 |
| 3.3.2 电学性能分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 氟铌共掺TiO_2阵列的制备及电致变色性能研究 |
| 4.1 氟铌共掺TiO_2阵列制备 |
| 4.2 溶胶感光性分析 |
| 4.3 阵列制备工艺探究 |
| 4.4 阵列的晶体结构与结合力测试分析 |
| 4.4.1 阵列晶体结构分析 |
| 4.4.2 阵列结合力测试分析 |
| 4.5 阵列结构参数对氟铌共掺TiO_2阵列电致变色性能影响 |
| 4.5.1 格点高度对阵列电致变色性能的影响 |
| 4.5.2 格点直径对阵列电致变色性能的影响 |
| 4.5.3 线性回归模型的建立以及分析计算 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 氟铌共掺TiO_2阵列-非晶WO_3复合薄膜制备及电致变色性能研究 |
| 5.1 氟铌共掺TiO_2阵列-非晶WO_3复合薄膜制备 |
| 5.1.1 溶胶配制 |
| 5.1.2 薄膜制备 |
| 5.2 氟铌共掺TiO_2阵列-非晶WO_3复合薄膜微观组织结构分析 |
| 5.2.1 复合薄膜XRD表征 |
| 5.2.2 复合薄膜AFM表征 |
| 5.2.3 复合薄膜EDS分析 |
| 5.2.4 复合薄膜SEM表征 |
| 5.3 氟铌共掺TiO_2阵列-非晶WO_3复合薄膜电致变色性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 攻读硕士学位期间参加的会议 |
（2）Al与TiO2/ZnO薄膜界面行为对阻变机理影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 新型非易失存储器 |
| 1.2.1 铁电存储器(FRAM) |
| 1.2.2 相变存储器(PRAM) |
| 1.2.3 磁阻随机存储器(MRAM) |
| 1.2.4 阻变存储器(RRAM) |
| 1.3 阻变存储器的国内外研究现状 |
| 1.3.1 阻变存储器的性能参数 |
| 1.3.2 阻变介质材料以及电极材料 |
| 1.3.3 电极材料 |
| 1.3.4 阻变机理 |
| 1.4 研究意义以及研究内容 |
| 第2章 薄膜器件的制备以及表征 |
| 2.1 薄膜制备工艺 |
| 2.1.1 溶胶凝胶技术 |
| 2.1.2 水热法 |
| 2.1.3 薄膜的热处理 |
| 2.2 金属顶电极的制备 |
| 2.3 薄膜的表征方法 |
| 2.3.1 掠入射X射线衍射 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜 |
| 2.3.3 X射线光电子能谱 |
| 2.4 电学性能测试 |
| 2.5 试验工艺流程 |
| 第3章 Al-TiO_2半导体界面行为对阻变行为的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Al/TiO_2/FTO 器件和Al/TiO_2:Cu/FTO 器件的制备 |
| 3.3 TiO_2和TiO_2:Cu薄膜表征 |
| 3.4 电学性能测试 |
| 3.4.1 I-V曲线分析 |
| 3.4.2 整流效应分析 |
| 3.4.3 循环性能和保持性能分析 |
| 3.5 机理分析 |
| 3.5.1 机理拟合 |
| 3.5.2 阻变模型的构建 |
| 3.6 改变施加偏压对阻变行为的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 Al-ZnO半导体界面行为对阻变行为的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Al/ZnO/FTO器件的制备 |
| 4.3 ZnO薄膜的表征 |
| 4.4 电学性能测试 |
| 4.4.1 I-V曲线分析 |
| 4.4.2 I-V曲线拟合 |
| 4.4.3 阻变模型构建 |
| 4.5 薄膜厚度对阻变行为的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 Al-ZnO NRA半导体界面行为对阻变性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Al/ZnO NRA/FTO器件的制备 |
| 5.3 ZnO NRA薄膜的表征 |
| 5.4 电学性能测试 |
| 5.4.1 I-V曲线分析 |
| 5.4.2 循环特性和保持特性的分析 |
| 5.5 阻变机理 |
| 5.5.1 I-V曲线拟合 |
| 5.5.2 阻变模型构建 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）VO2/TiO2薄膜的功能性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钒氧化物的特性与研究进展 |
| 1.2.1 钒氧化物的种类 |
| 1.2.2 五氧化二钒(V_2O_5) |
| 1.2.3 二氧化钒(VO_2) |
| 1.2.4 +3价钒氧化物 |
| 1.3 窗户节能技术的发展现状 |
| 1.3.1 传统的窗户节能技术 |
| 1.3.2 新兴的智能窗户技术 |
| 1.3.3 其他窗户节能技术 |
| 1.4 VO_2基热致变色智能窗 |
| 1.4.1 VO_2的制备方法 |
| 1.4.2 VO_2基智能窗性能优化方法 |
| 1.5 本论文的选题背景、研究内容及意义 |
| 1.5.1 本论文的选题背景 |
| 1.5.2 本论文的研究内容及意义 |
| 第2章 从VOOH到VO_2:可控相变和热致变色性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 正交相VOOH纳米颗粒的水热合成 |
| 2.2.3 VO_2(M)纳米颗粒的制备 |
| 2.2.4 VO_2(M)纳米热致变色薄膜的制备 |
| 2.2.5 表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 水热法制备VOOH纳米颗粒 |
| 2.3.2 从VOOH到VO_2(M)的物相与形貌演变 |
| 2.3.3 VO_2(M)的金属绝缘体转变特性的变化 |
| 2.3.4 高温退火纯化VO_2 |
| 2.3.5 VO_2(M)复合薄膜的热致变色性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 TiO_2纳米管减反射自清洁薄膜 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 TiO_2纳米管薄膜的制备 |
| 3.2.3 TiO_2溶胶凝胶薄膜的制备 |
| 3.2.4 表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 全TiO_2减反射薄膜的分析与设计 |
| 3.3.2 Na_2Ti_3O_7纳米管的制备 |
| 3.3.3 Na_2Ti_3O_7纳米管到TiO_2纳米管薄膜的转变过程 |
| 3.3.4 TiO_2纳米管薄膜的光学性能 |
| 3.3.5 TiO_2纳米管薄膜的自清洁性能 |
| 3.3.6 TiO_2纳米管薄膜的亲水性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 TiO_2/VO_2多功能薄膜的制备与性能优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 致密TiO_2溶胶凝胶薄膜的制备 |
| 4.2.3 VO_2薄膜的制备 |
| 4.2.4 TiO_2纳米管薄膜的制备 |
| 4.2.5 表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 理论分析 |
| 4.3.2 VO_2薄膜的热致变色性能 |
| 4.3.3 TiO_2溶胶凝胶薄膜/VO_2薄膜的光学性能优化 |
| 4.3.4 VO_2/TiO_2纳米管复合薄膜的光学性能优化 |
| 4.3.5 TSF/VO_2/TNF薄膜的光学性能优化 |
| 4.3.6 薄膜的光催化性能 |
| 4.3.7 薄膜的亲水性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文研究总结 |
| 5.2 论文的主要创新点 |
| 5.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（4）掺稀土氧化物纳米晶TiO2基有机-无机复合光波导薄膜的制备及上转换发光性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 稀土发光材料 |
| 1.1.1 稀土元素概述 |
| 1.1.2 上转换发光 |
| 1.1.3 稀土离子的上转换发光机制 |
| 1.1.4 稀土上转换发光材料的应用 |
| 1.2 氧化钕、氧化铒纳米晶 |
| 1.2.1 氧化钕、氧化铒纳米晶的制备方法 |
| 1.2.2 Er~(3+)离子的发光特征 |
| 1.2.3 Nd~(3+)离子的发光特征 |
| 1.3 有机-无机复合材料 |
| 1.3.1 有机-无机复合材料的优点 |
| 1.3.2 有机-无机复合材料的制备方法 |
| 1.3.3 有机-无机复合材料的应用 |
| 1.4 本论文的选题依据以及主要的研究工作 |
| 第二章 稀土氧化物纳米晶及薄膜制备 |
| 2.1 氧化钕纳米晶的制备 |
| 2.1.1 实验仪器和材料 |
| 2.1.2 实验过程 |
| 2.2 掺氧化钕纳米晶TiO_2基有机-无机复合薄膜的制备 |
| 2.2.1 实验仪器和材料 |
| 2.2.2 实验过程 |
| 2.3 氧化铒纳米晶的制备 |
| 2.3.1 实验仪器和材料 |
| 2.3.2 实验过程 |
| 2.4 掺氧化铒纳米晶TiO_2基有机-无机复合薄膜的制备 |
| 2.4.1 实验仪器和材料 |
| 2.4.2 实验过程 |
| 2.5 通过紫外纳米压印技术制备复合薄膜微阵列结构 |
| 2.5.1 紫外纳米压印技术 |
| 2.5.2 PDMS软模版的制备 |
| 2.5.3 条形波导和微透镜阵列结构复合薄膜的制备 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 氧化钕纳米晶及掺氧化钕纳米晶复合薄膜性能分析 |
| 3.1 测试方法 |
| 3.2 氧化钕纳米晶的形貌特征及发光性能分析 |
| 3.2.1 XRD图谱 |
| 3.2.2 XPS能谱 |
| 3.2.3 形貌特征 |
| 3.2.4 上转换发射光谱 |
| 3.2.5 上转换发光机制 |
| 3.3 掺氧化钕TiO_2有机-无机复合薄膜表面形貌及光学性能分析 |
| 3.3.1 表面形貌 |
| 3.3.2 紫外-可见透射光谱 |
| 3.3.3 光波导特性 |
| 3.3.4 上转换发射光谱 |
| 3.3.5 紫外软压印技术制备复合薄膜条形波导和微透镜阵列 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 氧化铒纳米晶及掺氧化铒纳米晶复合薄膜性能分析 |
| 4.1 测试方法 |
| 4.2 氧化铒纳米晶的形貌特征及发光性能分析 |
| 4.2.1 XRD图谱 |
| 4.2.2 XPS能谱 |
| 4.2.3 形貌特征 |
| 4.2.4 上转换激发、发射光谱 |
| 4.2.5 上转换发光机制 |
| 4.3 掺氧化铒纳米晶TiO_2基复合薄膜的形貌及性能分析 |
| 4.3.1 光波导特性 |
| 4.3.2 上转换发射光谱 |
| 4.3.3 紫外软压印技术制备复合薄膜条形光波导阵列 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录2 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录3 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 致谢 |
（5）自清洁减反射薄膜的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 减反射薄膜 |
| 1.2.1 减反射薄膜理论基础 |
| 1.2.1.1 菲涅耳公式 |
| 1.2.1.2 薄膜干涉矩阵推导 |
| 1.2.2 减反射薄膜分类 |
| 1.2.3 减反射薄膜研究现状 |
| 1.3 自清洁薄膜 |
| 1.3.1 接触角模型 |
| 1.3.1.1 杨氏方程 |
| 1.3.1.2 Wenzel模型 |
| 1.3.1.3 Cassie模型 |
| 1.3.2 自清洁原理 |
| 1.3.2.1 超疏水原理 |
| 1.3.2.2 超亲水原理 |
| 1.3.2.3 TiO_2光催化自清洁原理 |
| 1.3.3 应用 |
| 1.4 具有减反射、自清洁双重功能的薄膜 |
| 1.4.1 SiO_2自清洁减反射薄膜 |
| 1.4.2 TiO_2自清洁减反射薄膜 |
| 1.4.3 SiO_2-TiO_2自清洁减反射薄膜 |
| 1.5 自清洁减反射薄膜的制备方法 |
| 1.5.1 化学气相沉积 |
| 1.5.2 溅射技术 |
| 1.5.3 倾斜角沉积 |
| 1.5.4 刻蚀技术 |
| 1.5.5 纳米压印 |
| 1.5.6 溶胶凝胶法 |
| 1.5.6.1 镀膜方 |
| 1.5.6.2 影响因素 |
| 1.6 本论文研究的内容及意义 |
| 第2章 薄膜参数的选择 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单层减反射薄膜参数讨论 |
| 2.2.1 理论最优参数 |
| 2.2.2 折射率对透过率影响 |
| 2.2.3 厚度对透过率影响 |
| 2.3 双层减反射薄膜参数讨论 |
| 2.3.1 理论最优参数 |
| 2.3.2 厚度对透过率的影响 |
| 2.3.3 折射率对透过率的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 SiO_2-TiO_2单层膜的制备及其改性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂和实验仪器 |
| 3.2.2 表征分析方法 |
| 3.2.3 基片的处理 |
| 3.2.4 SiO_2-TiO_2混合薄膜的制备 |
| 3.2.5 SiO_2-TiO_2-PEG混合薄膜的制备 |
| 3.2.6 汞灯照射实验 |
| 3.3 结果及讨论 |
| 3.3.1 SiO_2-TiO_2混合薄膜的形貌及结构 |
| 3.3.2 TiO_2含量对SiO_2-TiO_2混合薄膜光学性质的影响 |
| 3.3.3 TiO_2含量对SiO_2-TiO_2混合薄膜折射率的影响 |
| 3.3.4 提拉速度与SiO_2-TiO_2混合薄膜厚度的关系 |
| 3.3.5 PEG分子量对SiO_2-TiO_2-PEG混合薄膜透过率影响 |
| 3.3.6 PEG300添加量对SiO_2-TiO_2-PEG300薄膜透过率的影响 |
| 3.3.7 SiO_2-TiO_2-PEG300混合薄膜的形貌 |
| 3.3.8 SiO_2TiO_2-PEG300混合薄膜的光学性能 |
| 3.3.9 SiO_2-TiO_2-PEG300混合薄膜自清洁性能 |
| 3.3.10 SiO_2-TiO_2-PEG300薄膜折射率的确定 |
| 3.3.11 提拉速度与SiO_2-TiO_2-PEG300薄膜厚度的关系 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 SiO_2-TiO_2/SiO_2-TiO_2-PEG双层薄膜 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果及讨论 |
| 4.3.1 样品形貌特征 |
| 4.3.2 薄膜的性能 |
| 4.3.2.1 薄膜的光学性能 |
| 4.3.2.2 薄膜自清洁性能 |
| 4.3.2.3 双层薄膜的机械性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（6）采用琼脂包覆法制备TiO2纳米薄膜及其光催化性能研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 试验方法 |
| 1.1 琼脂包覆法制备TiO2纳米薄膜 |
| 1.2 理化性能测试 |
| 1.3 光催化性能测试 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 物相分析 |
| 2.2 场发射扫描电镜分析 |
| 2.3 粒度分析 |
| 2.4 傅里叶测试 |
| 2.5 薄膜的孔径分布分析 |
| 2.6 紫外—可见光谱分析 |
| 2.7 亚甲基蓝降解分析 |
| 2.8 琼脂-TiO2薄膜的形成机理探讨 |
| 3 结论 |
（7）宽带高透过率二氧化硅Sol-gel膜的制备及其应用性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 增透膜增透原理 |
| 1.3 增透膜制备技术 |
| 1.3.1 物理气相沉积 |
| 1.3.2 化学气相沉积 |
| 1.3.3 溶胶-凝胶法 |
| 1.4 溶胶-凝胶法 |
| 1.4.1 溶胶-凝胶技术国内外的研究进展 |
| 1.4.2 SiO_2溶胶-凝胶制备方法 |
| 1.4.3 溶胶-凝胶制膜方法 |
| 1.5 SiO_2溶胶-凝胶的物理特性 |
| 1.5.1 SiO_2溶胶-凝胶的粘度 |
| 1.5.2 SiO_2溶胶-凝胶的折射率 |
| 1.6 SiO_2溶胶-凝胶薄膜的应用特性 |
| 1.6.1 SiO_2溶胶-凝胶薄膜环境稳定性及其改进技术 |
| 1.6.2 SiO_2溶胶-凝胶薄膜的力学特性 |
| 1.7 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 酸催化制备SiO_2溶胶-凝胶及其应用性能 |
| 2.1 Si02溶胶的粘度与折射率 |
| 2.1.1 引言 |
| 2.1.2 酸催化SiO_2溶胶-凝胶的制备工艺 |
| 2.1.3 粘度与折射率的正交实验 |
| 2.1.4 实验结果及其分析 |
| 2.2 酸催化SiO_2溶胶-凝胶薄膜的力学特性 |
| 2.2.1 引言 |
| 2.2.2 实验内容 |
| 2.2.3 实验结果及其分析 |
| 2.3 酸催化SiO_2溶胶-凝胶薄膜环境稳定性的工艺实验 |
| 2.3.1 引言 |
| 2.3.2 实验内容 |
| 2.3.3 实验结果及其分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 碱催化制备SiO_2溶胶-凝胶及其应用性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 碱催化SiO_2溶胶-凝胶制备工艺 |
| 3.2.1 实验材料以及仪器 |
| 3.2.2 溶胶的制备 |
| 3.2.3 薄膜的制备 |
| 3.2.4 测试以及表征方法 |
| 3.3 影响碱催化SiO_2溶胶粘度与折射率的实验研究 |
| 3.3.1 碱催化SiO_2溶胶的陈化 |
| 3.3.2 实验结果及其分析 |
| 3.4 碱催化SiO_2溶胶-凝胶稳定性的控制方法 |
| 3.4.1 无水乙醇对溶胶-凝胶稳定性的影响 |
| 3.4.2 辅助超声对溶胶-凝胶稳定性的作用 |
| 3.4.3 碱催化SiO_2溶胶-凝胶PH调节对溶胶-凝胶稳定性的影响 |
| 3.5 碱催化SiO_2 sol-gel薄膜的环境稳定性工艺实验 |
| 3.5.1 实验内容 |
| 3.5.2 实验结果及其分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 酸碱复合催化的SiO_2溶胶-凝胶及其应用性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 复合催化SiO_2溶胶-凝胶的制备工艺 |
| 4.2.1 实验材料以及仪器 |
| 4.2.2 溶胶的制备 |
| 4.2.3 薄膜的制备 |
| 4.2.4 测试以及表征方法 |
| 4.3 复合催化的SiO_2溶胶-凝胶薄膜环境稳定性实验研究 |
| 4.3.1 实验内容 |
| 4.3.2 实验结果及其分析 |
| 4.3.3 宽带高透过率复合催化SiO_2溶胶-凝胶单层增透膜的设计、制备及性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 论文的创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（8）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 |
（9）氧化钛—碳纳米管复合薄膜的制备与特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外的研究现状及发展态势 |
| 1.3 课题的重点与难点 |
| 1.4 本论文的主要研究内容与创新点 |
| 第二章 氧化钛与碳纳米管简介 |
| 2.1 氧化钛 |
| 2.1.1 氧化钛的结构与性质 |
| 2.1.2 二氧化钛薄膜的制备方法 |
| 2.1.2.1 溶胶-凝胶法 |
| 2.1.2.2 水热法 |
| 2.1.2.3 磁控溅射法 |
| 2.1.2.4 真空蒸发法 |
| 2.1.2.5 化学气相沉积法 |
| 2.1.2.6 电化学沉积法 |
| 2.2 碳纳米管简介 |
| 2.2.1 碳纳米管的结构与性质 |
| 2.2.2 碳纳米管的表面修饰 |
| 2.2.2.1 碳纳米管的化学修饰法 |
| 2.2.2.2 碳纳米管的机械修饰法 |
| 2.3 渗透现象 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 氧化钛溶胶-凝胶及薄膜的制备与表征 |
| 3.1 实验试剂及仪器的选择 |
| 3.2 薄膜的测试表征 |
| 3.2.1 扫描电子显微镜 |
| 3.2.2 X射线衍射图谱 |
| 3.2.3 拉曼光谱 |
| 3.2.4 傅里叶红外光谱 |
| 3.2.5 紫外可见光谱 |
| 3.2.6 电阻与电阻温度系数 |
| 3.2.7 1/f噪声 |
| 3.3 基片的处理 |
| 3.4 实验步骤 |
| 3.4.1 溶胶的制备 |
| 3.4.2 反应方程式 |
| 3.4.3 制备薄膜 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 二氧化钛薄膜的XRD表征 |
| 3.5.2 二氧化钛薄膜的SEM表征 |
| 3.5.3 二氧化钛薄膜的FTIR光谱 |
| 3.5.4 二氧化钛薄膜的UV-Vis光谱 |
| 3.5.5 二氧化钛薄膜的电学性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 混合旋涂法制备二氧化钛?碳纳米管复合薄膜 |
| 4.1 混合旋涂TiO_2?MWCNT复合薄膜的制备 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 混合旋涂TiO_2?MWCNT复合薄膜的SEM表征 |
| 4.2.2 混合旋涂TiO_2?MWCNT复合薄膜的Raman光谱 |
| 4.2.3 混合旋涂TiO_2?MWCNT复合薄膜的FTIR光谱 |
| 4.2.4 混合旋涂TiO_2?MWCNT复合薄膜的UV-Vis光谱 |
| 4.2.5 混合旋涂TiO_2?MWCNT复合薄膜的电学性能 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 旋涂-喷涂法制备二氧化钛?碳纳米管复合薄膜 |
| 5.1 旋涂-喷涂TiO_2?MWCNT复合薄膜的制备 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 旋涂-喷涂TiO_2?MWCNT复合薄膜的SEM表征 |
| 5.2.2 旋涂-喷涂TiO_2?MWCNT复合薄膜的FTIR光谱 |
| 5.2.3 旋涂-喷涂TiO_2?MWCNT复合薄膜的UV-Vis光谱 |
| 5.2.4 旋涂-喷涂TiO_2?MWCNT复合薄膜的电学性能 |
| 5.2.5 旋涂-喷涂TiO_2?MWCNT复合薄膜的1/f噪声 |
| 5.2.6 旋涂-喷涂TiO_2?MWCNT复合薄膜的辐射热参数 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
（10）钠钙硅玻璃上TiO2薄膜光催化性能的增强研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TiO_2光催化净化VOCs及光致亲水性的机理简介 |
| 1.2.1 光催化净化VOCs机理 |
| 1.2.2 光致亲水性机理 |
| 1.3 TiO_2薄膜的制备方法 |
| 1.3.1 物理沉积法 |
| 1.3.2 化学气相沉积法 |
| 1.3.3 阳极氧化法 |
| 1.3.4 液相反应法 |
| 1.3.5 溶胶凝胶法 |
| 1.4 基片材料的选择 |
| 1.5 提高TiO_2薄膜光催化活性的方法 |
| 1.5.1 非金属元素掺杂 |
| 1.5.2 金属离子掺杂 |
| 1.5.3 贵金属沉积 |
| 1.5.4 半导体复合 |
| 1.5.5 缺陷调控 |
| 1.6 TiO_2薄膜的制备及应用存在的问题 |
| 1.7 本论文的研究内容、目的及意义 |
| 第二章 PVP改性溶胶凝胶法在钠钙硅玻璃上制备高活性TiO_2薄膜 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 TiO_2薄膜的制备 |
| 2.2.2 TiO_2薄膜光催化活性及稳定性的表征 |
| 2.2.3 TiO_2薄膜太阳光光催化活性的表征 |
| 2.2.4 TiO_2薄膜产生载流子性能的表征 |
| 2.2.5 TiO_2薄膜和基片结合性能的表征 |
| 2.2.6 TiO_2薄膜晶体结构和组成的表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 TiO_2薄膜的截面形貌及厚度 |
| 2.3.2 PVP含量对TiO_2薄膜光催化活性的影响 |
| 2.3.3 PVP含量对TiO_2薄膜表面形貌的影响 |
| 2.3.4 PVP含量对TiO_2薄膜结晶性能的影响 |
| 2.3.5 PVP含量对TiO_2薄膜产生载流子性能的影响 |
| 2.3.6 与常规溶胶凝胶法制备的TiO_2薄膜光催化活性的对比 |
| 2.3.7 TiO_2薄膜的光催化稳定性 |
| 2.3.8 TiO_2薄膜太阳光光催化性能和可见光透过率 |
| 2.3.9 PVP含量对TiO_2薄膜结晶度和晶粒尺寸的影响机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Na离子对TiO_2薄膜晶体结构和能带结构的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 不同玻璃基片上TiO_2薄膜的制备 |
| 3.2.2 PVP改性溶胶凝胶法制备TiO_2薄膜 |
| 3.2.3 TiO_2粉末的制备 |
| 3.2.4 TiO_2薄膜和粉末光催化活性的表征 |
| 3.2.5 密度泛函理论计算 |
| 3.2.6 TiO_2薄膜和粉末结构和组成的表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 玻璃基片对TiO_2薄膜光催化活性的影响 |
| 3.3.2 玻璃基片对TiO_2薄膜表面形貌的影响 |
| 3.3.3 玻璃基片对TiO_2薄膜结晶性能的影响 |
| 3.3.4 玻璃基片对TiO_2薄膜元素组成的影响 |
| 3.3.5 Na离子对TiO_2粉末结晶性能的影响 |
| 3.3.6 结晶度和Na离子含量对TiO_2光催化活性的影响 |
| 3.3.7 Ti-O-Na键对TiO_2能带结构的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 N掺杂TiO_2薄膜的制备及其光催化性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 TiO_2薄膜的制备 |
| 4.2.2 TiO_2薄膜光催化活性的表征 |
| 4.2.3 TiO_2薄膜组成和结构的表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 TiO_2薄膜的截面形貌及厚度 |
| 4.3.2 N掺杂对TiO_2薄膜表面形貌的影响 |
| 4.3.3 N掺杂对TiO_2薄膜晶体结构的影响 |
| 4.3.4 N掺杂对TiO_2薄膜吸光性能的影响 |
| 4.3.5 N掺杂TiO_2薄膜的光催化活性和稳定性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 表面氧空位对TiO_2薄膜光催化性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 TiO_2薄膜的制备 |
| 5.2.2 TiO_2薄膜光催化性能的表征 |
| 5.2.3 TiO_2薄膜及粉末结构和光电性能的表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 CaH_2处理温度对TiO_2薄膜的影响 |
| 5.3.1.1 处理温度对TiO_2薄膜和粉末晶体结构的影响 |
| 5.3.1.2 处理温度对TiO_2薄膜吸光和光电性能的影响 |
| 5.3.1.3 处理温度对TiO_2薄膜光催化活性的影响 |
| 5.3.2 CaH_2处理时间对TiO_2薄膜的影响 |
| 5.3.2.1 处理时间对TiO_2薄膜表面形貌的影响 |
| 5.3.2.2 处理时间对TiO_2薄膜和粉末晶体结构的影响 |
| 5.3.2.3 处理时间对TiO_2薄膜吸光和光电性能的影响 |
| 5.3.2.4 处理时间对TiO_2薄膜光催化活性的影响 |
| 5.3.2.5 TiO_2薄膜的光催化稳定性和太阳光光催化活性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 TiO_2薄膜光致亲水性能的对比研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 本论文的创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间发表的论文及专利 |
| 致谢 |
四、溶胶-凝胶法制备TiO_2薄膜中溶胶结构的研究（论文参考文献）
- [1]氟铌共掺二氧化钛阵列-非晶氧化钨复合薄膜的制备及电致变色性能研究[D]. 贺海燕. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]Al与TiO2/ZnO薄膜界面行为对阻变机理影响的研究[D]. 韩伟韬. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]VO2/TiO2薄膜的功能性能研究[D]. 李凯斌. 中国科学技术大学, 2021
- [4]掺稀土氧化物纳米晶TiO2基有机-无机复合光波导薄膜的制备及上转换发光性能研究[D]. 葸宇浩. 南京邮电大学, 2020(03)
- [5]自清洁减反射薄膜的制备及性能研究[D]. 魏永帅. 中国科学技术大学, 2020
- [6]采用琼脂包覆法制备TiO2纳米薄膜及其光催化性能研究[J]. 董虹星,刘秋平,刘永锋. 钢铁钒钛, 2020(04)
- [7]宽带高透过率二氧化硅Sol-gel膜的制备及其应用性能研究[D]. 郭彦玲. 苏州大学, 2020(02)
- [8]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)
- [9]氧化钛—碳纳米管复合薄膜的制备与特性研究[D]. 梁倩. 电子科技大学, 2019(01)
- [10]钠钙硅玻璃上TiO2薄膜光催化性能的增强研究[D]. 谢欢. 武汉理工大学, 2016(02)