【正文】 / ）與各參數(shù)的關(guān)系為：2m （）dwUuCt?又由于 C= ，其中 C，m 分別表示 t 時懸浮液濃度和懸浮液中粉末的質(zhì)0/量， 、 分別表示初始懸浮液濃度和懸浮液中粉末質(zhì)量。不難發(fā)現(xiàn) 近似為0C 0/tm1，故有 C= ,因此公式 可以改寫為：0 （）0dwUuCt?可以看出圖 和 中的結(jié)果基本與公式 相一致。從圖 可以看出，在不同懸浮液濃度下得到的沉積量基本上都與時間呈線性關(guān)系。從公式 也可以發(fā)現(xiàn)，右邊各參數(shù)都是與時間無關(guān)的量，因此可以將公式 最終表示成為： （）0UwuCtd? 根據(jù)公式（） ，圖 中各曲線的斜率 k= ，因此有：0ud （）0uk 由圖中 3 條曲線線性擬合很容易得到他們的斜率，分別是 1010 10 5 g/min ，由此可求出相應(yīng)電泳遷移率值。?2m PEG400 添加對沉積膜的影響 添加前后得到的沉積膜對比設(shè)立兩個試驗組，一個空白組即未加 PEG400，懸浮液濃度為 20g/l；一個為試驗組，添加 20g/l 的 PEG400（） ，懸浮液濃度亦為 20g/l。兩組其他電泳參數(shù)保持一致，PH= 、沉積電壓 U=100v、電泳時間 t=5min，前后銅片不變，稱重為。電泳完成后再次稱重，晾干銅片上有機溶劑后放到體視顯微鏡下 45 倍觀察沉積層表面，見下圖所示。安徽建筑工業(yè)學(xué)院本科生畢業(yè)論文24 空白組體顯下 45 倍表面觀察 試驗組體顯下 45 倍表面觀察從照片可以看出未加 PEG400 的空白組電泳得到的 沉積膜上 顆粒分布不是十2TiO分均勻，存在較多“褶皺” ，這可能是懸浮液中納米 顆粒之間出現(xiàn)團(tuán)聚造成的；2i對于添加了 20g/l 的 PEG400 的試驗組，從沉積層的附著性到均勻性都有較大的改善，且致密性較高，孔隙率很低。從機理上分析，PEG 是一種長鏈非離子表面活性劑，加進(jìn)溶膠后很可能會進(jìn)入膠團(tuán)的擴散層或緊密層。M’pandou 等詳細(xì)研究了 PEG 對 溶膠性質(zhì)的影響 [25]，2TiO認(rèn)為加入 PEG 所引起的膠體 電勢降低不是因為電荷減少和表面點位降低，而是由?于 PEG 進(jìn)入擴散層導(dǎo)致滑移面向較低 電勢處位移。這些溶膠電動性質(zhì)的變化將引起膠粒在電場下電泳速率和沉積機制的變化，這是導(dǎo)致電泳膜組成、結(jié)構(gòu)、形貌變化的主要原因。 PEG400 添加量不同所得沉積膜之比較控制 PH=，沉積電壓為 100v，電泳時間 5min，濃度為 20g/l，分別加入濃度為 50、60g/l 的 PEG400 于懸浮液中，待電泳結(jié)束后銅片晾干、稱重，記錄膜層質(zhì)量如下表（銅片質(zhì)量為 ） 。變化曲線與體顯 45 倍照片如下圖。 不同 PEG400 添加量下的沉積量（g）PEG 濃度（g/l）20 30 40 50 60沉積質(zhì)量（g） 電泳沉積納米 陶瓷涂層結(jié)構(gòu)表征與性能研究2TiO25 不同濃度的 PEG400 對沉積量的影響曲線 圖 添加 20g/lPEG 得到的沉積膜體顯下 45 倍表面像安徽建筑工業(yè)學(xué)院本科生畢業(yè)論文26圖 添加 30g/lPEG 得到的沉積膜體顯下 45 倍表面像圖 添加 40g/lPEG 得到的沉積膜體顯下 45 倍表面像圖 添加 50g/lPEG 得到的沉積膜體顯下 45 倍表面像電泳沉積納米 陶瓷涂層結(jié)構(gòu)表征與性能研究2TiO27圖 添加 60g/lPEG 得到的沉積膜體顯下 45 倍表面像從曲線圖 可以看出，隨著 PEG 含量的增加， 的沉積量單調(diào)減少；52TiO個 PEG 添加濃度得到的沉積膜層的體視顯微鏡照片也反應(yīng)出隨著添加濃度的上升，沉積膜層變得稀疏，即致密性降低，但是可以看出其均勻性是在不斷提高的。這是因為添加 PEG 會使得 溶膠粘度增加，雙電層中滑移面外移， 電勢下2TiO?降，膠粒遷移率降低，這使得在相同電壓和電泳時間內(nèi)到達(dá)陰極表面的 膠粒數(shù)2TiO量下降，也使得膠粒擴散層的電滲速度降低，從而導(dǎo)致膠粒的聚積速度減緩，沉積膠粒間的松散性提高。因此加 PEG 比不加得到的薄膜有相對較低的致密性，同時由于電場的定向作用使得膠粒能有序的排列，所以得到的膜相對均勻。 不同煅燒溫度處理對 晶型的影響2TiO催化劑的煅燒溫度不僅影響最終得到的催化劑粒徑，同時還會影響催化劑的晶型和結(jié)構(gòu)。由文獻(xiàn) [26]可知，銳鈦礦型的 粒子較金紅石型具有更好的光催化性2i能，所以本試驗旨在確定最佳溫度以得到粒徑合理的銳鈦礦型二氧化鈦粒子。圖、 為不同燒結(jié)溫度下所得催化劑粉體的 XRD 譜圖。從圖中可以看到，隨著煅燒溫度的升高，催化劑 XRD 衍射峰逐漸變得尖銳，峰強度逐漸增強，表明晶體發(fā)育逐漸完整，晶格結(jié)構(gòu)趨于完美。溫度達(dá)到 650℃時出現(xiàn)了金紅石型晶2TiO相，溫度升高到 750℃時，金紅石晶相占多數(shù)，這可能會引起最終催化劑的光催化效果降低。因此，要獲得粒度均勻、晶相完美的高純納米二氧化鈦就必須嚴(yán)格控制安徽建筑工業(yè)學(xué)院本科生畢業(yè)論文28煅燒溫度。圖 550 度燒結(jié) 粉末 X 射線衍射圖譜2TiO電泳沉積納米 陶瓷涂層結(jié)構(gòu)表征與性能研究2TiO29圖 650 度燒結(jié) 粉末 X 射線衍射圖譜2TiO圖 750 度燒結(jié) 粉末 X 射線衍射圖譜2TiO第四章 結(jié)論根據(jù)上章設(shè)計試驗和數(shù)據(jù)分析可以得出關(guān)于電泳沉積工藝和光催化性能的相關(guān)結(jié)論，現(xiàn)綜述如下：安徽建筑工業(yè)學(xué)院本科生畢業(yè)論文30（1）懸浮液配制過程中選用丙酮作為分散劑可以獲得懸浮分散性和穩(wěn)定性較好的漿料，且在電泳過程中不會出現(xiàn)嚴(yán)重的析氫現(xiàn)象；（2）懸浮液中不加一定量的酸調(diào)節(jié) PH 值， 不能從丙酮懸浮液中電泳沉積2TiO出來，且隨著 PH 值的降低沉積量增加；（3） 的電泳沉積量隨懸浮液濃度、外加電壓的增大和時間的延長都呈線性2TiO增加；（4）根據(jù)試驗結(jié)果、電泳實際效率并考慮到光催化性能的要求，確定各工藝參數(shù)為 PH=、電壓 100v、懸浮液濃度 20g/l、沉積時間 5min；（5）給 溶膠中添加的 PEG400 可改變?nèi)苣z的電動性質(zhì)，從而改變了膜的電2TiO泳沉積機制。適量的 PEG400 能引起的膠體 電勢降低，從而導(dǎo)致膠粒的聚積速度?減緩，沉積膠粒間的松散性提高，避免沉積時膜層出現(xiàn)的“褶皺”現(xiàn)象，均勻性提高；（6）煅燒溫度為550℃時， 晶體發(fā)育逐漸完整，晶格結(jié)構(gòu)趨于完美，為銳鈦2TiO型晶相；煅燒溫度達(dá)到650℃時出現(xiàn)了金紅石型晶相，溫度升高到750℃時，金紅石晶相占多數(shù)，這可能會引起最終 的光催化效果降低。2i參考文獻(xiàn)[1] P ．Sarkar＆ P．S．Nicholson. 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