不同薄膜降解率随时间的变化时间，降解率项目第组第二组第三组内蒙古工业大学本科毕业论文图不同层数薄膜对甲基橙溶液降解率变化曲线由图可以看出随着光照时间的延长，甲基橙被降解的越多，降解率越高。还可以看出，随着镀膜层数的增多，降解率越高。因为在光催化氧化过程中，电子空穴的简单复合是在之间发生的，氧是种电子俘获剂，阻止了电子空穴复合，从而提高了量子产率，因此反应速率取决于对电子空穴的利用率。由于水中有机物或水分子可以很快地俘获空穴，而水中氧分子俘获电子，但是速率较慢，所以整个的反应步骤是电子与催化剂表面上的氧气之间的传递。因此随光催化时间的延长，所得到的能量也越来越多，从而是导带产生的高活性电子数目增多，价带生成带正电荷的空穴数目也增多，水中氧分子不断地俘获电子，根据的光催化氧化原理，最终生成的超氧负离子和羟基自由基的量也会增多。由于光催化降解甲基橙的实质就是具有强氧化性的羟基自由基来氧化甲基橙，从而使其变成无机物，因此随着光催化时间的延长，薄膜对甲基橙溶液的降解率也会提高。由图可以得到，随薄膜镀膜层数的增多光催化降解率随之增大，但超过层时，光催化性却有下降趋势。由于随着厚度的增加，颗粒增多，参与光催化反应的数量增多，降解率提高同时，随薄膜变厚颗粒变大，电子空穴在颗粒内部复合使光量子效率降低，从而使光催化活性减弱。综上，本次试验最终确定涂覆层薄膜为最佳。射线衍射分析将制得的溶胶放入马弗炉中于干燥成纳米粉体，在时保温后的掺铁的粉体进行分析，射线衍射图谱如图所示。降解率降解率降解率内蒙古工业大学本科毕业论文图粉体射线衍射分析图从图中可以看出，经热处理后掺铁为锐钛矿相，还有少量的金红石相和少量的非晶相弥散峰出现。分析表明，此时绝大部分的非晶相已经转化为锐钛矿相。显然，在较低温度下热处理得到的纳米粒子的衍射峰宽化且峰强度相对较弱，说明晶粒细小且晶体生长不完整，还有非晶成分在内。随热处理温度的升高，衍射峰逐渐的由宽变窄，由弱变强，说明随粒子尺寸逐渐长大结晶趋于完好。的热处理温度下所制备的二氧化钛主要为锐钛矿相，普通钠钙玻璃的软化温度为，因此在以钠钙玻璃为基片制得的自清洁膜在热处理效果是最好的。光学电镜分析我们制备了铁摩尔比掺铁纳米复合薄膜，同组同学制备了纯薄膜，图为薄膜样品的形貌图，图和分别为镀了层的纯和掺杂铁离子的薄膜的图，放大倍数为倍。两者热处理工艺条件相同热处理温度时间璃最突出的优点就是可以自动清洁而无需再用洗涤剂或外力去清洗，这正是自清洁玻璃之所以吸引人们关注的重要原因之。自清洁玻璃的分类从自清洁玻璃定义可知自清洁玻璃是催化能力指在紫外线或可见光的光照条件下，玻璃表面产生光生电子空穴对，使吸附在玻璃表面的水由于空穴的诱导作用生成自由基，这些自由基分解吸附在玻璃表面的有机化合物，使沉积在玻璃表面的有机物分解，然后挥发玻璃形成的水膜很薄，使水极易于挥发，因此自清洁玻璃能够快速干燥，干燥后也不会在玻璃表面上留下水存在过的痕迹，即水渍，所以超亲水性是自清洁玻璃功能的内蒙古工业大学本科毕业论文种重要体现。自清洁玻璃的光玻璃看清前面的物体，所以，汽车的挡风玻璃在下雨时需要雨刮器。而具有超亲水性的自清洁玻璃在水滴接触玻璃表面时马上分散开，当水滴多时则形成水膜连成片，不会影响司机的视线，减少了雨天行驶的危险。另外，由于性指接触角小于。般的普通玻璃，由于表面污染的原因，当水滴落在玻璃表面时会自动收缩，水会在玻璃表面形成具有定接触角的水滴，紧密分布在玻璃表面，由于水珠对光的折射，常常使人们在下雨的情况下，无法通过解功能是其最重要的技术指标。自清洁玻璃的超亲水性指玻璃表面能够强烈吸附水分子，使水滴在玻璃表面形成膜状，水滴与玻璃表面的接触角很小，般小于，此时，这种固体被认为具有亲水性。标准的自清洁玻璃的超亲水所提到的自清洁玻璃均指此种玻璃。但无论任何种自清洁玻璃在安装后使用前都应该进行自清洁功能的激活处理，否则在使用中是很难发挥自清洁作用的。在自清洁玻璃的技术指标中，自清洁玻璃的超亲水性和对有机物的降开始了疏水性自清洁玻璃的研究，这种自清洁玻璃是模仿荷叶的自清洁效果，在玻璃表面镀层疏水膜制备而成的。这种玻璃的研究刚刚开始，还没有更多的信息。本试验所研究的是亲水性自清洁玻璃，如果没有特殊说明，文中分解吸附在玻璃表面的有机化合物，使之降解为和水，以便于被雨水或自来水冲走。目前，几乎所有的自清洁玻璃生产厂商和研究者都是从这两点出发去研究和检验玻璃是否具有自清洁功能的。另外，有部分材料工作者已经下两种功能玻璃表面在自然条件下，即阳光雨水和空气中具有超亲水性，使之在雨水或自来水的冲刷下，可带走玻璃表面的灰尘玻璃表面在自然光照射下，具有自动清除油污功能，即玻璃本身具有光催化能力，可以分下两种功能玻璃表面在自然条件下，即阳光雨水和空气中具有超亲水性，使之在雨水或自来水的冲刷下，可带走玻璃表面的灰尘，内蒙古工业大学本科毕业论文目录第章绪论选题的目的和意义自清洁玻璃自清洁玻璃的概述自清洁玻璃的分类第二章自清洁玻璃的研究方法及原理亲水性机理的光催化原理纳米薄膜的制备方法溶胶凝胶法物理气相沉积法喷雾热分解法化学气相沉积实验药品主要仪器及设备涂层的制备溶胶的制备基片的清洗涂覆干燥热处理薄膜成分结构表征及性能测试光催化测试亲水性测试射线衍射分析试样形貌观察第四章试验结果与讨论分析亲水性分析光催化活性内蒙古工业大学本科毕业论文射线衍射分析光学电镜分析结论参考文献谢辞内蒙古工业大学本科毕业论文第章绪论选题的目的和意义随着人类生存环境的日益恶化，环境污染已经成为普遍关注而急需解决的问题。在众多环境治理技术中，以半导体氧化物为催化剂的多相光催化技术由于具有可直接利用太阳光作为光源来激活催化剂和在室温下能深度矿化有机污染物等独特性能而成为种理想的环境污染治理技术。多相光催化是光化学反应的个前沿研究领域，它能使许多通常情况下难以实现或不可能进行的反应在比较温和的条件下顺利进行，而光催化材料的开发和研制则是光催化技术的关键之。年和等发现受辐射的上可进行持续的水氧化还原反应产生氢气。三十多年来，半导体因其化学性质稳定难溶耐光腐蚀，加之无毒，成本低，直受到世界各国科学家的竞相研究和产业界的广泛关注，成为化学化工材料和环境科学等领域的研究热点。但粉末状在水溶液中易于凝聚不易沉降，催化剂难以分离和回收，且活性成分损失大，不利于催化剂的再生和再利用。这已经成为以等为基础的光催化方法难以产业化的主要原因之，因此光催化剂的固载化技术成为应用中的个关键问题。薄膜表面光催化剂具有杀菌除臭防污自清洁等功能，可进步净化改善我们的生存环境。表面经紫外光照射后还具有超亲水性，又使其表面具有了防雾易清洗等功能。利用的这些性能，将之涂覆于玻璃之上形成自清洁玻璃有很大的发展前景。普通的钠钙玻璃由于其价格便宜而且具有很好的透光性能而受到广泛的应用，在其表面制备具有高光催化活性和超亲水性的薄膜，不仅解决了粉末在应用中的许多不足，而且拓展了其在生态建筑功能材料领域中的应用。自清洁玻璃自清洁玻璃的概述众所周知，玻璃幕墙和玻璃的清洁直是个令人头疼的问题。对于幕墙玻璃而言，其清洁存在以下几个问题高空作业，危险性大内蒙古工业大学本科毕业论文使用高强度洗涤剂，有定的腐蚀性，同时产生的废水给环境带来二次污染在清洁中需使用大量的水，浪费了水资源。所以如果能够制备种可以利用天然条件就达到自清洁目的的玻璃，就可以解决以上所有问题，这设想直是人类的个梦想。正是基于这些因素考虑，当人们发现纳米膜的优异特性后，就马上开始研究把纳米膜的光催化有机物特性和光致超亲水性用于传统玻璃。自清洁玻璃，顾名思义，是指本身具有自动清洁功能的种玻璃。所谓自清洁，是指玻璃本身自动保持新鲜和持久的光透过率等使玻璃清洁如