(一)浸渍提拉法
浸渍提拉法主要分为三个步骤:(1)制备溶胶-凝胶溶液;(2)提拉浸渍基质;(3)干燥焙烧基质成膜。一般来说,溶胶-凝胶法与传统的烧结方法相比较有以下优点:(1)成膜均匀度高,尤其是多组分制品,其均匀度可达分子或原子尺寸;(2)成膜纯度高,由于所用原料的纯度高,并且溶剂杂质在初处理过程中易被除去;(3)焙烧温度比传统方法低,因为所需的生成物在焙烧前已经初步成型,形成凝胶的比表面积很大;(4)反应过程易于控制,可大幅减少副反应的发生,并可避免结晶等。
(二)MOCVD
MOCVD法是将N2或Ar等惰性气体以载气的形式通过含钛的金属有机物,当气相中的金属有机物浓度达到一定恒定值时,在高温条件下分解有机物,Ti便以TiO2的形式沉积在基质上。使用该方法可以在几何形状复杂的基体表面涂覆,制备的涂层与基底结合十分牢固。MOCVD技术的优点有结晶结构和氧化程度易控制,沉积温度低和沉积速率高,薄膜的致密性、均匀性和覆盖性较好,可按预期生长多组元和多层结构的多功能金属氧化物薄膜,能直接由实验室转工业规模生产等。
(三)物理气相沉积法(PVD)
物理气相沉积法是利用热蒸发或辉光放电等物理过程,在基材表面沉积所需要的涂层,该法是制备硬质镀层的常用技术。其包括真空蒸发镀膜、离子镀和溅射镀膜。PVD法沉积温度较低,因此基底不易变形、开裂,并能保证镀层性能。TiO2薄膜可通过电子束蒸发、活化反应蒸发、离子束溅射、离子束团束(ICB)技术、直流(交流)反应磁控溅射等物理气相沉积方法制备。
(四)电泳
电泳法是利用带电粒子的迁移,在一定的直流偏压下使粒子聚集在导电基底上形成均匀的薄膜的成膜技术。电泳法制备的薄膜具有高平整度与高粗糙度的特点,薄膜的厚度可以通过成膜电流及成膜时间来进行控制。应用电化学方法制备的薄膜,也需要对膜进行热处理,该方法最大的缺点是必须依附在导电基底上成膜,但同时也正是由于导电基底的依附,成膜的效果有望获得更优良的光催化性质。
(五)液相沉积法(LDP)
液相沉积法是利用水溶液中氟的金属配离子和金属氧化物之间发生的化学平衡反应,将金属氧化物沉积到反应液中的底物上。此法特点在于只要用普通的设备就可将TiO2膜沉积在各种形状的基底上,TiO2成膜厚度和晶相都可实现人工可控,但缺点是不易得到纯的TiO2膜。
(六)TiO2粉末料浆法
TiO2粉末料浆法是以TiO2粉末为原料,将其在有添加剂的水中分散并制成 TiO2浆液,再将其负载在基底上,干燥后洗去附着不牢固的TiO2粉末,即可用于光催化反应。此法的优点是可保持TiO2粉体良好的光催化性能,不需要高温焙烧过程,故载体就可选用不耐高温的有机材料,应用更加广泛,但缺点在于涂层厚度不易控制。
参考来源:
(1)Zn/Ce、Zn/Y离子掺杂TiO2制备抗菌陶瓷及抗菌性的探讨,栾澈。
(2)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,薛菲。
(3)常见抗菌材料的研究进展,刘呈坤,江志威,毛雪,吴红。
(4)抗菌技术及其在瓷砖中的应用,张迎增。
(5)Zn、Zn/Ce、Zn/Y及B掺杂TiO2纳米材料的抗菌性能及抗菌陶瓷的制备,王昱征。
(6)液相沉积法制备TiO2薄膜的动力学研究,丁希楼,张国栋。
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