兼容浮法生产的TiO_2自清洁镀膜玻璃的制备

【摘要】：论文介绍了TiO_2薄膜光催化和亲水性的研究背景、自清洁特性和原理,比较了各种TiO_2薄膜的制备技术和方法,并对其光催化和亲水性的影响因素进行了总结。 针对目前国内对TiO_2薄膜的研究基本上都处于实验室阶段,未达到批量生产,还不能实现商业化应用的现状,本文结合浮法玻璃生产工艺,提出了以常压化学气相沉积法(APCVD)技术为基础,研究和制备兼容浮法玻璃生产工艺的自清洁TiO_2薄膜的实验装置和工艺策略,为自清洁TiO_2镀膜玻璃的大规模工业化生产提供理论和实验参考。 根据浮法玻璃生产线的工艺流程、热工制度及设备特点,本文介绍了所设计制作的实验系统的供、排气装置、反应器,反应气体的生成及流量、温度控制方法。 文中利用所研制的实验系统,以TTIP为先驱体,制备了玻璃基TiO_2薄膜,并研究了基板温度、载气浓度等工艺参数对TiO_2薄膜微结构和性能的影响,摸索出了兼容浮法生产的工艺制度,得到了所期望的具有一定光催化和自清洁性能的TiO_2薄膜,为今后该技术的产业化提供了有益的理论和实验基础。 【关键词】：APCVD TiO_2薄膜 自清洁 光催化 亲水性 浮法玻璃生产线
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TQ171
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 引言7-9
• 第二章 文献综述9-32
• 2.1 TiO_2薄膜光催化和亲水性研究背景和现状9-12
• 2.1.1 研究背景9-11
• 2.1.2 国外现状11-12
• 2.1.3 国内现状12
• 2.2 光催化及超亲水性的机理12-16
• 2.2.1 光催化机理12-16
• 2.2.2 超亲水性机理16
• 2.3 光催化和亲水性的影响因素及改性16-25
• 2.3.1 光催化性能的影响因素17-18
• 2.3.2 TiO_2光催化的复合掺杂改性18-22
• 2.3.3 亲水性的影响因素22-25
• 2.4 TiO_2薄膜的制备方法25-31
• 2.4.1 溶胶—凝胶法(Sol—gel)25-26
• 2.4.2 物理气相沉积(physical vapour deposition)26-27
• 2.4.3 喷雾热分解法27-28
• 2.4.4 化学气相沉积(chemical vapour deposition)28-31
• 2.5 选题角度的确定31-32
• 第三章 实验方法32-43
• 3.1 实验设备32-35
• 3.2 实验原料35
• 3.3 样品的制备35-37
• 3.3.1 基板的清洗35
• 3.3.2 样品的制备过程35-36
• 3.3.3 制备薄膜样品的工艺参数控制36-37
• 3.4 测试方法37-43
• 3.4.1 表面形貌的测定37
• 3.4.2 薄膜的结构的测定37-38
• 3.4.3 薄膜光学性能的测定38
• 3.4.4 薄膜光催化性的测定38-40
• 3.4.5 薄膜亲水性的测定40-43
• 第四章 TiO_2薄膜的工艺和自清洁性能研究43-52
• 4.1 基板温度对薄膜的结构、形貌及自清洁性能的影响43-48
• 4.1.1 不同温度下制备的TiO_2薄膜43
• 4.1.2 基板温度对沉积TiO_2晶相的影响43-45
• 4.1.3 基板温度对沉积TiO_2薄膜表面形貌的影响45-46
• 4.1.4 基板温度对薄膜光催化性能的影响46-47
• 4.1.5 基板温度对薄膜亲水性能的影响47-48
• 4.2 载气浓度对薄膜的结构、形貌及自清洁性能的影响48-52
• 4.2.1 不同载气浓度下制备的TiO_2薄膜48
• 4.2.2 不同载气浓度对薄膜结晶的影响48-49
• 4.2.3 载气浓度对表面形貌的影响49-50
• 4.2.4 载气浓度对薄膜光催化性能的影响50-51
• 4.2.5 载气浓度对薄膜亲水性的影响51-52
• 第五章 TiO_2薄膜的光学性能分析52-62
• 5.1 一种应用可见光谱计算薄膜光学参数的方法52-56
• 5.1.1 光谱计算与色散关系52-54
• 5.1.2 Froouhi-Bloomer模型修正54
• 5.1.3 求解曲线拟和问题54-55
• 5.1.4 计算实例55-56
• 5.2 沉积温度对薄膜光学性能的影响56-59
• 5.3 载气浓度对薄膜光学性能的影响59-62
• 第六章 总结与展望62-64
• 参考文献64-72
• 附录72-73
• 致谢73

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