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提拉法制备TiO2薄膜实验--实验指导书.doc
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- 提拉法制备TiO2薄膜实验--实验指导书.doc
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1、提拉法制备TiO 2薄膜一、实验目的1. 了解溶胶-凝胶法(Sol-gel method)的原理和特点;2. 掌握提拉法制备TiO 2薄膜的方法。二、实验原理1. 溶胶-凝胶法概述溶胶-凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体,在液相下将这些原料均匀混合,并进行水解、缩合化学反应,在溶液中形成稳定的透明溶胶体系,溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合,形成三维空间网络结构的凝胶,凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂,形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。溶胶-凝胶法可以在低温下制备高纯度、粒径分布均匀、化学活性大的单组分或多组分分子级纳米催化剂,透明且稳定,本实验采用溶胶-凝胶法来
2、制备纳米二氧化钛薄膜材料。目前利用溶胶凝胶技术制备薄膜的方法主要有3种:提拉法、旋涂法、层流法 ,这3种方法各有其特点。其中提拉法和旋涂法较为常用,可根据衬底材料的尺寸与形状以及对所制薄膜的要求而选择不同的方法。采用这几种方法制备纳米薄膜时,凝胶膜都是由于溶剂的快速蒸发而不是由于缩聚反应的不断进行形成的。然后再根据需要加热处理凝胶膜,即可得到所要求的薄膜材料。本实验选取提拉法。2. 溶胶-凝胶法的原理本实验制备溶胶所用的原料为钛酸丁脂(TBOT,AR.溶剂)、蒸馏水、无水乙醇(AR. 先驱体)以及硝酸。反应物为Ti(O-C 4H9)4和水,分相介质为 C2H5OH,使Ti(O-C4H9)4在C
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