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PET基纳米TiO_2膜的溅射沉积及其表面结构与性能

作　者: 裴喜华
导　师: 齐宏进
学　校: 青岛大学
专　业: 材料学
关键词: TiO2 PET 光催化氧化磁控溅射抗菌织物扫描电镜原子力显微镜光电子能谱 X射线衍射法表面形貌表面结构抗菌性能牢度
分类号: TB43
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

本文利用磁控反应溅射技术，以高纯度钛（Ti）为靶材，氧气为活性气体，在PET基底上反应溅射沉积TiO₂，将纳米TiO₂的光催化氧化特性应用于高聚物表面改性，为进一步开发抗菌织物打下基础。首次在高分子PET基底上溅射沉积了氧化钛薄膜。利用扫描电镜（SEM）结合原子力显微镜（AFM）研究了的溅射膜的表面形貌及成膜机理，并系统研究了各工艺条件（放电功率、工作压力、溅射处理时间、氧氩比等）对表面形貌的影响。与以往报道的生长模式不同，发现在很短的时间内即可在基底上溅射生成致密均匀的纳米膜层，其膜厚随着时间的延长而增加，且当达到一定厚度时，又在原有纳米膜层上生长出更大尺寸的团蔟结构。提高功率可提高膜的覆盖度，使溅射膜颗粒分布均匀，结合更加紧密。提高压力或减小氧氩比，可使溅射膜的颗粒更加密集。利用光电子能谱（XPS）研究了工作气压及氧氩比的变化与溅射膜的结构及各组分比例的关系。计算了溅射膜的钛氧比，发现不同的工艺条件对溅射膜的组成有很大的影响。利用X射线衍射法（X-ray）对溅射沉积膜的表面物相结构进行了研究，发现在本实验室条件下溅射生成的膜均是无定型结构。利用织物基底，通过溅射制备了抗菌织物，并对其应用性能（包括抗菌性及牢度）进行了初步研究。发现制备的织物具有一定的抗菌性，并且有相当的牢度。说明利用射频磁控反应溅射TiO₂制备抗菌织物具有潜在的应用价值。

全文目录

摘要  4-7
第一章文献综述  7-28
  1.1 抗菌织物的国内外研究现状  7-12
  1.2 纳米TiO_2的研究进展  12-16
  1.3 溅射技术的发展概述  16-19
  1.4 研究的背景和意义  19-21
  参考文献  21-28
第二章溅射成膜的实验设计与过程  28-34
  2.1 磁控溅射的工作原理  28-29
  2.2 实验设备与装置  29-31
  2.3 实验设计  31-33
  参考文献  33-34
第三章 PET基纳米TiO_2膜的表面形貌及成膜机理的研究  34-50
  3.1 引言  34-35
  3.2 实验部分  35-37
  3.3 结果与讨论  37-48
  3.4 小结  48-49
  参考文献  49-50
第四章 PET基氧化钛溅射膜的结构表征  50-65
  4.1 引言  50-51
  4.2 实验部分  51-53
  4.3 结果与讨论  53-62
  4.4 小结  62-63
  参考文献  63-65
第五章 TiO_2膜的光吸收与光催化氧化性能的研究  65-80
  5.1 引言  65-67
  5.2 实验部分  67-70
  5.3 结果与讨论  70-77
  5.4 小结  77-79
  参考文献  79-80
第六章抗菌织物的制备及其应用性能的研究  80-92
  6.1 引言  80-81
  6.2 实验部分  81-83
  6.3 结果与讨论  83-90
  6.4 小结  90-91
  参考文献  91-92
第七章结论  92-94
致谢  94

PET基纳米TiO_2膜的溅射沉积及其表面结构与性能

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